RU2574837C2 - Logic control system (versions) - Google Patents

Logic control system (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2574837C2
RU2574837C2 RU2012148633/08A RU2012148633A RU2574837C2 RU 2574837 C2 RU2574837 C2 RU 2574837C2 RU 2012148633/08 A RU2012148633/08 A RU 2012148633/08A RU 2012148633 A RU2012148633 A RU 2012148633A RU 2574837 C2 RU2574837 C2 RU 2574837C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
channel
logical
control system
modules
Prior art date
Application number
RU2012148633/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012148633A (en
Inventor
Евгений Степанович Бахмач
Original Assignee
Евгений Степанович Бахмач
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from UAA201202413A external-priority patent/UA99807C2/en
Application filed by Евгений Степанович Бахмач filed Critical Евгений Степанович Бахмач
Publication of RU2012148633A publication Critical patent/RU2012148633A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2574837C2 publication Critical patent/RU2574837C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics; control.
SUBSTANCE: invention relates to automatic devices, specifically to digital equipment of systems for monitoring and controlling technological processes. The logic control system comprises an input module, a logic module, a diagnosis module, an output module, an optical communication module, connected to each other by LVDS links. The logic control system comprises optical links. The logic control system is based on a chassis in two configurations: simple - one logic module and one diagnosis module are mounted on the chassis; duplicated - two logic modules (main and backup) are mounted on the chassis. The logic control system is based on combined operation of modules to form: a local core, a separate core, a hybrid core.
EFFECT: high reliability.
63 cl, 41 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматических устройств, а именно к цифровому оборудованию систем контроля и управления технологическими процессами.The invention relates to the field of automatic devices, namely to digital equipment of control systems and technological processes.

Существует множество сфер применения систем управления объектами, отказы которых могут привести к несчастным случаям или гибели людей, нанесению вреда окружающей среде, потере или серьезному повреждению оборудования. Такие системы управления относятся к системам, важных для безопасности (СВБ). Примерами таких систем могут быть автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), управляющие системы безопасности (УСБ), критические системы управления (КСУ) и др., применяемые в атомной и тепловой энергетике, химическом производстве и др. Обычно такие системы измеряют множество параметров объекта управления (такие как температура, давление и т.д.), контролируют работу компонентов (клапаны, двигатели и т.д.) и выполняют управляющие функции. Для повышения надежности таких систем используют различные виды избыточности. Например, большинство существующих систем защиты на атомных электростанциях имеют как минимум два комплекта, в каждом из которых реализуются несколько каналов (подсистем или логических цепей управления), которые объединяются мажоритарными схемами.There are many applications for facility management systems, the failure of which can lead to accidents or loss of life, damage to the environment, loss or serious damage to equipment. Such control systems are safety critical systems (SSS). Examples of such systems can be automated process control systems (ACS), safety control systems (CSS), critical control systems (KSU), etc., used in nuclear and thermal energy, chemical production, etc. Typically, such systems measure many parameters of an object controls (such as temperature, pressure, etc.), control the operation of components (valves, motors, etc.) and perform control functions. To increase the reliability of such systems, various types of redundancy are used. For example, most existing protection systems at nuclear power plants have at least two sets, each of which implements several channels (subsystems or logical control circuits), which are combined by majority schemes.

Известен «Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами», по патенту РФ №2279117, МПК G05B 19/418, предназначенный для контроля и управления технологическими процессами. Комплекс содержит объединенные через локальную вычислительную сеть Ethernet рабочие станции и серверы на базе персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ), а также контроллеры, соединенные через локальную вычислительную сеть Ethernet между собой и ПЭВМ. Каждый контроллер содержит модуль центрального процессора (МЦП), предназначенный для управления функциональными модулями и исполнительными механизмами (ИМ), и модули функциональные с конфигурируемой структурой, предназначенные для обработки сигналов от датчиков и формирования сигналов управления ИМ, соединенные через локальную шину VME-bus. Модуль функциональный содержит схему интерфейса VME-bus, мезонины ввода и мезонины вывода переменного количества и структуры. Модуль центрального процессора (МЦП) содержит компьютер с микропроцессором и программным обеспечением. Функциональные модули реализованы с применением ПЛИС. Возможны три варианта построения систем на базе средств комплекса: централизованного управления, локального управления, распределенного управления. При этом функции управления в разных конфигурациях реализуются следующим образом: в конфигурации локального управления -модуль функциональный имеющий мезонины ввода и мезонины вывода способен реализовать в себе алгоритм управления, выдающий команды на исполнительные механизмы (ИМ) на основании данных от датчиков; в конфигурации распределенного управления - модуль центрального процессора через модуль функциональный анализирует входные данные и управляет исполнительными механизмами. Недостатками данного комплекса являются.The well-known "Complex of hardware and software automation of process control", according to the patent of the Russian Federation No. 2279117, IPC G05B 19/418, designed to control and control technological processes. The complex contains workstations and servers connected via a local Ethernet computer network based on personal electronic computers (PCs), as well as controllers connected between each other and a PC via a local Ethernet network. Each controller contains a central processor module (MCP), designed to control functional modules and actuators (MI), and functional modules with a configurable structure, designed to process signals from sensors and generate IM control signals connected via a local VME-bus. The functional module contains the VME-bus interface circuit, input mezzanines and output mezzanines of variable quantity and structure. The central processor module (MCP) contains a computer with a microprocessor and software. Functional modules are implemented using FPGAs. There are three options for building systems based on the complex: centralized management, local management, distributed management. At the same time, the control functions in different configurations are implemented as follows: in the local control configuration, a functional module having input mezzanines and output mezzanines is able to implement a control algorithm that issues commands to actuators based on data from sensors; in the configuration of distributed control - the central processor module through the functional module analyzes the input data and controls the actuators. The disadvantages of this complex are.

Двухуровневая схема организации управляющего и вычислительного процесса приводит к снижению быстродействия из-за дополнительных затрат времени на передачу информации и программной реализации функции управления на верхнем уровне (МЦП); к снижению надежности и безопасности за счет большого объема оборудования, участвующего в реализации функций управления, а также вероятностей сбоев при двухуровневой обработке информации; к снижению функциональной безопасности из-за рисков проектных дефектов в программном обеспечении, которые могут вызвать отказ по общей причине даже при резервировании модулей; совмещение в одной архитектуре возможностей распределенного и локального управления приводит к удорожанию оборудования.The two-level scheme of the organization of the control and computational process leads to a decrease in performance due to additional time spent on information transfer and software implementation of the control function at the upper level (MCP); to reduce reliability and safety due to the large amount of equipment involved in the implementation of management functions, as well as the likelihood of failures during two-level information processing; to reduce functional safety due to the risks of design defects in the software, which can cause a failure for a common reason even when redundant modules; combining the capabilities of distributed and local control in one architecture leads to higher cost of equipment.

МЦП построен на универсальных микропроцессорах и является изделием на «мягкой» программируемой логике, которому присущи все его недостатки: последовательная обработка данных, цикличность, использование прерываний и т.д.The MCP is built on universal microprocessors and is a product based on “soft” programmable logic, which has all its drawbacks: sequential data processing, cyclicity, the use of interrupts, etc.

Для комплекса присуща возможность дистанционного конфигурирования и замены программного обеспечения нижнего уровня, что не исключает возможность кибератаки на технологическое оборудование вирусами типа Stuxnet и др.The complex has the ability to remotely configure and replace low-level software, which does not exclude the possibility of a cyber attack on technological equipment with viruses like Stuxnet and others.

Использование стандартных интерфейсов внутренней связи (в шасси, крейте и др.) - шина VME-bus, внутренней связи (между шасси, крейтами и др.) - RS - 232(485), интерфейс межканального обмена MIL-STD 1553D приводит к снижению функциональной безопасности, устойчивости и надежности связи, поскольку они могут являться источником уязвимостей, используемых при атаках на систему.Using standard intercom interfaces (in the chassis, crate, etc.) - VME-bus, intercom (between the chassis, racks, etc.) - RS - 232 (485), the MIL-STD 1553D inter-channel exchange interface reduces functional security, stability and reliability of communication, since they can be a source of vulnerabilities used in attacks on the system.

Отсутствует сеть единого времени и независимые средства диагностики.There is no single time network and independent diagnostic tools.

Наиболее близким аналогом является «Усовершенствованная логическая система» по патенту US №7870299, МПК G06F 3/00, содержащая входные и выходные цепи встроенные во входные и выходные платы соответственно, логическую схему управления размещенную на печатной плате, соединенные между собой посредством внутренней шины с возможностью резервирования. Интерфейс внутренней связи (в шасси, крейте и др.) - дублированная цифровая шина (основная и тестовая). Внешний интерфейс - RS - 422, RS - 485, Modbus. Принцип построения внутреннего и внешнего интерфейса основан на разделяемой среде с общим доступом.The closest analogue is the "Advanced logic system" according to US patent No. 7870299, IPC G06F 3/00, containing input and output circuits integrated in the input and output boards, respectively, the control logic located on the printed circuit board, interconnected via an internal bus with the possibility of reservation. The internal communication interface (in the chassis, crate, etc.) is a duplicated digital bus (main and test). External interface - RS - 422, RS - 485, Modbus. The principle of building an internal and external interface is based on a shared shared environment.

Данная система имеет недостаточную надежность и функциональную безопасность поскольку:This system has insufficient reliability and functional safety because:

- использование стандартных интерфейсов между элементами шасси на основе разделяемой среды с общим доступом - является источником уязвимостей при атаках на систему и не исключает «информационные взрывы», характерные для компьютерных систем в аварийных ситуациях и соответственно приводит к снижению безопасности, устойчивости и надежности связи;- the use of standard interfaces between chassis elements on the basis of a shared medium with shared access is a source of vulnerabilities in attacks on the system and does not exclude the "information explosions" characteristic of computer systems in emergency situations and, accordingly, reduces the security, stability and reliability of communication;

- отсутствует возможность межканального обмена, позволяющего локализировать отказавший или сбойный канал (шасси, блок, крейт) и реализовать раздельное резервирование и адаптацию (реконфигурацию).- there is no possibility of inter-channel exchange, allowing to localize a failed or bad channel (chassis, block, rack) and implement separate redundancy and adaptation (reconfiguration).

В системе отсутствует сеть единого времени, активная диагностика входных и выходных цепей, а также независимая диагностика всей системы. В устройствах ввода/вывода отсутствует дублирование каналов входных/выходных цепей, что приводит к влиянию единичного отказа на работу всего устройства. Цепи диагностики и управления в модулях гальванически (физически) не разделены.The system does not have a single time network, active diagnostics of input and output circuits, as well as independent diagnostics of the entire system. There is no duplication of input / output circuits in input / output devices, which leads to the effect of a single failure on the operation of the entire device. The diagnostic and control circuits in the modules are not galvanically (physically) separated.

Остальные системы описаны в патенте UA 2468 опубликованном №4/2004, в патенте UA 22172 опубликованном №4/2007, и в патенте UA 78477 опубликованном №3/2007, заявка С А №2707373.Other systems are described in patent UA 2468 published No. 4/2004, in patent UA 22172 published No. 4/2007, and in patent UA 78477 published No. 3/2007, application C A No. 2707373.

В силу изложенного существует необходимость в создании более совершенных и современных систем, важных для безопасности. Как правило, повышение надежности, функциональности, быстродействия, устойчивости к наложению отказов, устойчивости и надежности связи таких систем, приводит к их усложнению и увеличению затрат. Кроме того, специфичность систем, важных для безопасности, требует значительного количества времени на проектирование, разработку и верификацию, что приводит к большим затратам на осуществление проекта.In view of the foregoing, there is a need to create more advanced and modern systems important to security. As a rule, increasing the reliability, functionality, speed, fault tolerance, stability and reliability of communication of such systems leads to their complexity and increase costs. In addition, the specificity of systems important to safety requires a significant amount of time for design, development and verification, which leads to high costs for the implementation of the project.

С другой стороны, технические характеристики первичных датчиков и исполнительных механизмов, применяемых в атомной и тепловой энергетике, химическом производстве и др., в настоящее время практически полностью стандартизированы и остаются без изменений на многих лет. Вследствие этого возможные виды входных и выходных сигналов систем, важных для безопасности, формируют практически стационарное множество типов сигналов, что в свою очередь позволяет унифицировать функции компонентов системы для их многократного использования.On the other hand, the technical characteristics of primary sensors and actuators used in nuclear and thermal energy, chemical production, etc., are now almost completely standardized and remain unchanged for many years. As a result of this, the possible types of input and output signals of systems important to safety form an almost stationary set of types of signals, which in turn makes it possible to unify the functions of system components for their repeated use.

В основу изобретения поставлена задача создания системы логического управления (СЛК) основанной на аппаратно-изменяющейся части, технические и программные средства которой предназначены для построения систем, важных для безопасности, путем комплектации ее из множества вновь (специально) разработанных для многократного использования модулей, каждый из которых реализует унифицированные функции, построения связей между модулями с применением различных схем избыточности и резервирования, разделения сетей контроля, управления и диагностики, для обеспечения необходимой системной функциональности, высокой надежности, быстродействия, устойчивости к наложению отказов, повышения качества и надежности связи.The basis of the invention is the task of creating a logical control system (SLK) based on a hardware-changing part, the hardware and software of which are designed to build systems that are important for safety by assembling it from a variety of newly (specially) developed for reuse modules, each of which implements unified functions, building connections between modules using various redundancy and redundancy schemes, separation of control, management and diagnosis networks tics, to provide the necessary system functionality, high reliability, speed, fault tolerance, improve communication quality and reliability.

Поставленная задача решается тем, что в системе логического управления, содержащей множество соединенных между собой функциональных модулей, согласно изобретению модуль входов предназначен для приема и преобразования входных сигналов, модуль выходов предназначен для формирования сигналов управления, логический модуль, модуль диагностики предназначен для сбора, анализа и передачи диагностической информации от функциональных модулей, модуль оптической связи предназначен для обеспечения межканальных связей, модули соединенны между собой посредством индивидуальных цифровых линий связи стандарта LVDS, при этом каждый модуль содержит, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой канал связи, система содержит интерфейс внешних связей - индивидуальные оптические линии связи, каждый модуль содержит независимый узел диагностики, предназначенный для формирования диагностических сообщений по признаку работоспособности с привязкой к единому времени системы, соединенный с модулем диагностики.The problem is solved in that in a logical control system containing many interconnected functional modules, according to the invention, the input module is designed to receive and convert input signals, the output module is designed to generate control signals, the logical module, the diagnostic module is designed to collect, analyze and transmitting diagnostic information from functional modules, the optical communication module is designed to provide inter-channel communications, the modules are connected between wallpaper by means of individual digital communication lines of the LVDS standard, each module containing at least one individual bidirectional digital communication channel, the system contains an external communication interface — individual optical communication lines, each module contains an independent diagnostic unit for generating diagnostic messages via sign of operability with reference to a single system time, connected to the diagnostic module.

В другом варианте, согласно изобретению, система логического управления содержит модуль входов предназначенный для приема и преобразования входных сигналов, модуль выходов предназначенный для формирования сигналов управления, основной и резервный логические модули дополнительно реализующие функции сбора, анализа и передачи диагностической информации от функциональных модулей, модуль оптической связи предназначенный для обеспечения межканальных связей, модули соединены между собой посредством индивидуальных цифровых линий связи стандарта LVDS, при этом каждый модуль содержит, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой канал связи, система содержит интерфейс внешних связей - индивидуальные оптические линии связи, каждый модуль содержит независимый узел диагностики предназначенный для формирования диагностических сообщений по признаку работоспособности с привязкой к единому времени системы, соединенный с каждым логическим модулем.In another embodiment, according to the invention, the logical control system comprises an input module for receiving and converting input signals, an output module for generating control signals, primary and backup logic modules additionally implementing functions for collecting, analyzing and transmitting diagnostic information from functional modules, an optical module communications designed to provide inter-channel communications, the modules are interconnected via individual digital communication lines LVDS standard, with each module containing at least one individual bidirectional digital communication channel, the system contains an external communication interface — individual optical communication lines, each module contains an independent diagnostic node for generating diagnostic messages based on operability based on a single time systems connected to each logical module.

В системе логического управления каждый из модулей реализован с применением ПЛИС.In the logical control system, each of the modules is implemented using FPGAs.

Система логического управления содержит несколько модулей входов, выходов, диагностики, оптической связи и логических модулей.The logical control system contains several modules of inputs, outputs, diagnostics, optical communication and logical modules.

Система логического управления реализует функции выполняемые модулями в рамках одного или нескольких каналов.The logical control system implements the functions performed by the modules within one or more channels.

Модуль входов содержит множество дублированных каналов приема входных сигналов, узел логической обработки и преобразования, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с логическим модулем и модулем диагностики, дублированный узел электропитания.The input module contains many duplicate channels for receiving input signals, a logical processing and conversion unit, a diagnostic unit, a visual signal generation unit, a digital communication channel unit with a logic module and a diagnostic module, a duplicated power supply unit.

Модуль выходов содержит множество дублированных каналов выдачи сигналов управления, узел логического преобразования цифровой выходной информации, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с логическим модулем и модулем диагностики, дублированный узел электропитания.The output module contains many duplicated channels for issuing control signals, a node for the logical conversion of digital output information, a diagnostic node, a node for generating visual message signals, a node for digital communication channels with a logical module and a diagnostic module, a duplicated power supply unit.

Логический модуль содержит множество цифровых каналов для связи с модулями входов и выходов, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с модулем диагностики и логическим модулем, узел цифровых каналов взаимной синхронизации работы с другими каналами СЛУ при построении двух-, трех- и четырехканальных сложных систем, узел цифровых каналов для передачи сигналов в сервер архивирования, узел приема сигналов и синхронизации единого времени, дискретные входные/выходные узлы прямого приема/выдачи сигналов внутреннего и внешнего управления, дублированный узел электропитания.The logic module contains many digital channels for communication with input and output modules, a diagnostic node, a node for generating visual message signals, a node for digital communication channels with a diagnostic module and a logical module, a node for digital channels for mutual synchronization of work with other channels of the SLU when building two, three - and four-channel complex systems, a node for digital channels for transmitting signals to the archive server, a node for receiving signals and synchronizing a single time, discrete input / output nodes for direct reception / issuing internal and external control signals, duplicated power supply unit.

Модуль диагностики содержит множество цифровых каналов для связи с входными, выходными и логическим модулями, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов для передачи сигналов в сервер архивирования, дискретные входные/выходные узлы прямого приема/выдачи сигналов внутреннего и внешнего управления, входные цепи и узлы приема сигналов датчиков температуры, задымления и контроля доступа к СЛУ, узел приема сигналов и синхронизации единого времени, дублированный узел электропитания.The diagnostic module contains many digital channels for communication with input, output and logical modules, a diagnostic node, a node for generating visual message signals, a digital channel node for transmitting signals to the archive server, discrete input / output nodes for direct reception / output of internal and external control signals, input circuits and nodes for receiving signals from temperature sensors, smoke and access control to the CLS, a node for receiving signals and synchronizing a single time, a duplicated power supply unit.

Модуль оптической связи содержит каналы связи с каждым логическим модулем, узел логической обработки и распределения потоков информации, узел диагностики, узлы цифровых каналов связи с внешними модулями оптической связи, установленными в других шасси и шкафах при построении сложных многоканальных систем, дублированный узел электропитания. Модули устанавливаются в шасси, крейт, субблок с использованием системы механической кодировки посадочных мест посредством разъемных соединений, где однотипные разъемы на стойке кодируются набором механических штифтов для однозначного определения места установки соответствующего модуля.The optical communication module contains communication channels with each logical module, a logical processing and distribution unit for information flows, a diagnostic node, digital communication channel nodes with external optical communication modules installed in other chassis and cabinets when building complex multi-channel systems, and a duplicated power supply unit. The modules are installed in the chassis, rack, subunit using the mechanical coding system for seats using detachable connections, where the same type of connectors on the rack are encoded by a set of mechanical pins to uniquely determine the installation location of the corresponding module.

Каждый логический модуль и модуль диагностики при установке в шасси получают IP-адреса посредством набора электрически-коммутируемых перемычек на кросс-плате.Each logical module and diagnostic module, when installed in the chassis, receive IP addresses through a set of electrically switched jumpers on the cross-board.

При построении на базовом шасси система включает следующие комплектации: простая и дублированная.When building on a basic chassis, the system includes the following configurations: simple and duplicated.

Система логического управления основана на совместной работе модулей, образуя:The logical control system is based on the joint work of the modules, forming:

- локальное ядро, предназначенное для построения одноканальных простых систем;- a local core designed to build single-channel simple systems;

- дублированное локальное ядро, предназначенное для построения одноканальных простых систем с резервированием;- A duplicated local core, designed to build single-channel simple systems with redundancy;

- разделенное ядро, предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем;- a split core designed to build fault-tolerant multi-channel systems;

- дублированное разделенное ядро, предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем с резервированием;- duplicated split core, designed to build fault-tolerant multi-channel systems with redundancy;

- гибридное ядро, предназначенное для построения несложных многоканальных систем;- A hybrid core designed to build simple multi-channel systems;

- дублированное гибридное ядро, предназначенное для построения несложных многоканальных систем с резервированием.- A duplicated hybrid core designed to build simple multi-channel systems with redundancy.

В зависимости от комплектации и количества каналов СЛУ включает следующий отбор конфигураций:Depending on the configuration and the number of channels, the SLU includes the following selection of configurations:

- одноканальная, одноканальная дублированная;- single-channel, single-channel duplicated;

- двухканальная, двухканальная дублированная;- two-channel, two-channel duplicated;

- трехканальная, трехканальная дублированная;- three-channel, three-channel duplicated;

- четырехканальная, четырехканальная дублированная.- four-channel, four-channel duplicated.

Структура СЛУ во всех конфигурациях основана на вертикальной иерархической структуре: «вход - логика - выход» с множеством параллельных индивидуальных цифровых линий связи между каждыми связанными уровнями для независимой параллельной передачи информации. Система логического управления использует цифровые линии связи по электрическим проводникам кросс - платы в пределах шасси и/или оптические линии связи между модулями разных шасси. Цифровые линии связи содержат, по крайней мере, один индивидуальный двунаправленный полнодуплексный канал связи для каждого модуля. Каждый модуль содержит, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с модулем диагностики и, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с логическим модулем. Каждый модуль содержит, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с основным логическим модулем и, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с резервным логическим модулем.The structure of the SLU in all configurations is based on a vertical hierarchical structure: "input - logic - output" with many parallel individual digital communication lines between each connected levels for independent parallel information transfer. The logical control system uses digital communication lines along the electrical conductors of the cross-board within the chassis and / or optical communication lines between modules of different chassis. Digital communication lines contain at least one individual bidirectional full duplex communication channel for each module. Each module contains at least one individual bi-directional digital full-duplex communication channel with a diagnostic module and at least one individual bi-directional digital full-duplex communication channel with a logical module. Each module contains at least one individual bi-directional digital full-duplex communication channel with a primary logic module and at least one individual bi-directional digital full-duplex communication channel with a backup logical module.

Логический модуль и модуль диагностики содержат, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи между собой.The logic module and the diagnostic module contain at least one individual bidirectional digital full duplex communication channel with each other.

Основной логический модуль и резервный логический модуль содержат, по меньшей мере, один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи между собой.The main logic module and the backup logic module contain at least one individual bidirectional digital full-duplex communication channel with each other.

Связь между модулями шасси реализована посредством индивидуальных независимых двунаправленных каналов типа "точка-точка", при этом каждый модуль содержит, по крайней мере, одну независимую гальванически развязанную от других пару "приемник-передатчик". Модули соединяются с каждым логическим и диагностическим модулями системой печатных проводников кросс-платы, при этом для передачи данных используют последовательный протокол на базе UART с отказоустойчивым избыточным кодированием/декодированием 8b/10b/8b и контролем достоверности принятой и передаваемой информации на основе циклических контрольных сумм (CRC).Communication between the chassis modules is implemented through individual independent point-to-point bi-directional channels, with each module containing at least one independent receiver-transmitter pair galvanically isolated from the others. The modules are connected to each logical and diagnostic modules by the printed circuit board system of the cross-board, while for data transmission, a UART-based serial protocol with fault-tolerant redundant coding / decoding 8b / 10b / 8b and the reliability of the received and transmitted information based on cyclic checksums ( CRC).

Физический уровень индивидуальных линий связи основан на последовательной связи по двоичным кодам.The physical layer of individual communication lines is based on serial communication using binary codes.

Физический уровень линии связи основан на дифференциальной связи согласно стандарту LVDS.The physical layer of the communication line is based on differential communication according to the LVDS standard.

Физический уровень сети связи шины основан на топологии "приемник-передатчик" для каждой пары связанных модулей, индивидуальные цифровые двунаправленные линии связи передают данные от одного модуля к другому.The physical layer of the bus communication network is based on the receiver-transmitter topology for each pair of connected modules, individual digital bi-directional communication lines transmit data from one module to another.

Принцип построения компьютерных сетей внутреннего и внешнего интерфейса - стянутые в точку магистрали на специальных серверах (технологический, диагностический).The principle of building computer networks of the internal and external interface is the lines connected to a point on special servers (technological, diagnostic).

Физическая основа интерфейса между шасси и внешнего интерфейса - индивидуальные оптические каналы связи типа «точка-точка», при этом каждый оптический канал «точка-точка» включает, по меньшей мере, один полнодуплексный канал связи.The physical basis of the interface between the chassis and the external interface is individual point-to-point optical communication channels, with each point-to-point optical channel including at least one full-duplex communication channel.

Каждый логический и диагностический модули независимыми оптическими каналами подключаются к двум компьютерным сетям, в которых два сервера независимо друг от друга осуществляют сбор технологической и диагностической информации и записывают ее в энергонезависимую память. Поканальные входные и выходные цепи ввода/вывода гальванически отделены друг от друга и от корпуса модуля.Each logical and diagnostic module is connected by independent optical channels to two computer networks in which two servers independently collect technological and diagnostic information and write it to non-volatile memory. The channel input and output I / O circuits are galvanically separated from each other and from the module case.

Цепи диагностики и управления в каждом модуле гальванически разделены, вплоть до отдельного модуля диагностики шасси и отдельной компьютерной диагностической сети в системе.The diagnostic and control circuits in each module are galvanically separated, up to a separate chassis diagnostic module and a separate computer diagnostic network in the system.

Каждый из модулей для хранения алгоритмов работы содержит энергонезависимую память.Each of the modules for storing operation algorithms contains non-volatile memory.

Система содержит один, два одновременно или один из двух резервированных вводов электрического питания.The system contains one, two at the same time, or one of two redundant electrical power inputs.

СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в сложную вертикальную систему с входными электрическими сигналами и выходными цифровыми сигналами для работы в одно- и многоканальной системе.The SLU includes expansion modules through which the system can be reorganized into a complex vertical system with input electrical signals and output digital signals for operation in a single and multi-channel system.

СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в сложную вертикальную систему с входными цифровыми сигналами и выходными электрическими сигналами для работы в одно- и многоканальной системе.The SLU includes expansion modules through which the system can be reorganized into a complex vertical system with digital input signals and electrical output signals for operation in a single and multi-channel system.

СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в избыточную систему для применения в критических системах управления, управляющих системах безопасности, автоматизированных системах управления технологическими процессами на основе параллельной работы двух и более каналов.The SLU includes expansion modules through which the system can be reorganized into a redundant system for use in critical control systems, safety control systems, and automated process control systems based on the parallel operation of two or more channels.

СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в избыточную систему для применения в критических системах управления, управляющих системах безопасности, автоматизированных системах управления технологическими процессами, в которых выходные сигналы формируются на основе мажоритарной логики "1/2", "2/2", "2/3", "2/4", "3/4".SLU includes expansion modules through which the system can be reorganized into a redundant system for use in critical control systems, safety control systems, automated process control systems in which output signals are generated on the basis of the majority logic "1/2", "2/2 "," 2/3 "," 2/4 "," 3/4 ".

Предлагаемая система логического управления отличается наличием нового состава элементов и связей между ними, т.е. новой совокупностью признаков, которые обеспечивают новые технические свойства системы. Технический результат - обеспечение необходимой системной функциональности, возможности многократного использования модулей платформы на основе ПЛИС для построения различных систем резервирования, высокой надежности, безопасности, быстродействия, устойчивости к наложению отказов, устойчивости и надежности связи, отделения сети контроля и управления от сети диагностики.The proposed logical control system is distinguished by the presence of a new composition of elements and relations between them, i.e. a new set of features that provide new technical properties of the system. The technical result is the provision of the necessary system functionality, the ability to reuse FPGA-based platform modules to build various backup systems, high reliability, security, speed, fault tolerance, communication stability and reliability, separation of the monitoring and control network from the diagnostic network.

Модульный принцип построения СЛУ и реализация алгоритмов в ПЛИС позволяет практически безизбыточно проектировать системы простой и дублированной комплектации. Вместе с тем СЛУ содержит необходимые средства позволяющие создавать системы расширяемостью - до 2-х, 3-х или 4-х каналов на основе «локального», «разделяемого» или «гибридного» ядра системы.The modular principle of constructing SLUs and the implementation of algorithms in FPGAs makes it possible to design systems of simple and duplicated configurations almost redundantly. At the same time, the SLU contains the necessary tools to create systems with extensibility - up to 2, 3 or 4 channels based on the "local", "shared" or "hybrid" system core.

Построение системы основанной на вертикальной структуре прохождения сигналов без пересечения входных и выходных потоков по цепи «вход, логическая обработка, выход» показывает, что все сигналы имеют независимые параллельные пути прохождения. Такое построение позволяет отделить цепи контроля и управления от цепей диагностики, чтобы повреждение или выход из строя любого из элементов диагностики не влияли на способность системы выполнять управляющие функции.The construction of a system based on the vertical structure of the passage of signals without intersecting the input and output flows along the input, logical processing, output circuit shows that all signals have independent parallel transmission paths. Such a construction makes it possible to separate the control and control circuits from the diagnostic circuits, so that damage or failure of any of the diagnostic elements does not affect the ability of the system to perform control functions.

В дублированной комплектации используется два одинаковых логических модуля (основной и резервный) с функциями основного, которые абсолютно автономны. Каждый из модулей выполняет функции диагностики в полном объеме. При этом цепи диагностики и цепи контроля и управления физически (гальванически) разделены.The duplicated configuration uses two identical logic modules (primary and backup) with primary functions that are completely autonomous. Each of the modules performs the diagnostic functions in full. In this case, the diagnostic circuit and the control circuit are physically (galvanically) separated.

Построение системы таким образом, что входные сигналы от каждого модуля входов поступают в каждый из логических модулей (основной и резервный), прохождение сигналов двумя независимыми параллельными путями в каждом шасси показывает, что выход из строя одного из логических модулей не влияет на способность системы выполнить свои функции, т.е. модули резервируют друг друга, при этом каждый из них в полном объеме выполняет функции контроля и управления и функции диагностики.The construction of the system so that the input signals from each input module enter each of the logical modules (primary and backup), the passage of signals by two independent parallel paths in each chassis shows that the failure of one of the logical modules does not affect the ability of the system to fulfill its functions i.e. the modules reserve each other, while each of them fully performs monitoring and control functions and diagnostic functions.

Организация внутренних и внешних связей основанная на индивидуальных линиях связи обеспечивает безопасность, максимальную «живучесть», т.е. способность выполнять сетью свои функции в условиях неблагоприятных внешних воздействий, т.к. при единичном отказе максимально отказывает связь между двумя модулями.The organization of internal and external communications based on individual communication lines provides security, maximum “survivability”, i.e. the ability to perform its functions by the network under adverse external influences, as in case of a single failure, the communication between the two modules fails as much as possible.

Интерфейс внутренней связи между модулями шасси основан на дифференциальной технологии согласно стандарту LVDS (low-voltage differential signaling) использующей индивидуальные линии для передачи сигнала.The internal communication interface between the chassis modules is based on differential technology according to the LVDS standard (low-voltage differential signaling) using individual lines for signal transmission.

Использование маломощных, низковольтных линий связи стандарта LVDS - обеспечивает высокую скорость передачи при не большом потреблении электрической энергии.The use of low-power, low-voltage communication lines of the LVDS standard - provides high transmission speed with a small consumption of electric energy.

Цифровые шины внутри шасси построены без использования разделяемой среды передачи данных.The digital buses inside the chassis are built without using a shared data medium.

Использование стянутых в точку магистралей (collapsed backbone) на специальных серверах (информационный, диагностический) совместно с фиксированными по времени и размеру пакетами данных исключает «информационные взрывы», характерные для компьютерных сетей на основе разделяемой среды с общим доступом.The use of collapsed backbone lines on special servers (information, diagnostic) together with time and size-fixed data packets eliminates the “information explosions” that are characteristic of computer networks based on a shared shared environment.

Использование в предлагаемой системе оптических каналов связи типа «точка-точка» без использования разделяемой оптической среды для организации сетевого взаимодействия, решает проблему общего доступа, так как каждая линия сети находится в полном владении обоих каналов (полнодуплексная связь), что обеспечивает максимально возможную скорость. Структура каналов связи существенно повышает устойчивость и надежность связи.The use of point-to-point optical communication channels in the proposed system without using a shared optical medium for organizing network interaction solves the problem of shared access, since each network line is in full possession of both channels (full duplex communication), which ensures the highest possible speed. The structure of communication channels significantly increases the stability and reliability of communication.

Использование электрических и оптических линий связи большой пропускной способности и фиксированной мощности приводит к тому, что в сети отсутствуют «информационные взрывы», например в случае аварийной ситуации, когда требуется передать большое количество информации.The use of electric and optical communication lines of high throughput and fixed power leads to the fact that the network does not have “information explosions”, for example, in the event of an emergency when it is necessary to transmit a large amount of information.

Использование принципа реализации модулей на элементах «жесткой» логики на ПЛИС (FPGA), интегральных микросхемах средней и высокой степени интеграции позволяет обеспечить простоту структуры, компактность основании входных/выходных данных, которые основываются на технологических алгоритмах объекта автоматизации.Using the principle of implementation of modules on the elements of "hard" logic on the FPGA (FPGA), integrated circuits of medium and high degree of integration allows us to ensure simplicity of structure, compactness of the input / output data, which are based on the technological algorithms of the automation object.

Реализация алгоритмов в программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) позволяет с помощью специальных средств разработки и программирования жестко зафиксировать необходимые элементы схемотехники в структуре ПЛИС для одновременной и параллельной обработки всех необходимых алгоритмов за один цикл работы.The implementation of algorithms in a programmable logic integrated circuit (FPGA) allows using special development and programming tools to rigidly fix the necessary elements of circuitry in the FPGA structure for simultaneous and parallel processing of all necessary algorithms in one operation cycle.

Использование «жесткой» логики ПЛИС вместо микропроцессора гарантирует отсутствие прерываний программ и параллельную обработку информации.The use of “rigid” FPGA logic instead of a microprocessor guarantees the absence of program interruptions and parallel information processing.

При реализации модулей с использованием ПЛИС отсутствует возможность дистанционного конфигурирования системы и замены программного обеспечения, что исключает возможность кибератаки на технологическое оборудование вирусами.When implementing modules using FPGAs, there is no possibility of remote configuration of the system and replacement of software, which excludes the possibility of a cyber attack on technological equipment by viruses.

Применение современной базы электронных компонентов позволило уменьшить массу модулей.The use of a modern database of electronic components has reduced the mass of modules.

Использование дублированных узлов вводов/выводов в каждом канале каждого модуля входов/выходов позволяет резервировать узлы при нормальной работе и автоматически отключать неисправные, при нарушениях в работе или отказах электронных компонент узла, что повышает надежность и живучесть СЛУ.The use of duplicated I / O nodes in each channel of each I / O module allows you to reserve nodes during normal operation and automatically turn off faulty nodes in case of malfunctions or failures of the electronic components of the node, which increases the reliability and survivability of the SLU.

Использование индивидуальных дублированных узлов электропитания для каждого модуля позволяет при отказе одного из узлов обеспечивать питание внутренних потребителей от исправного узла.Using individual duplicated power supply nodes for each module allows one of the nodes to fail to provide power to internal consumers from a working node.

Анализ построения структуры СЛУ позволяет сделать вывод, что принцип независимости реализован на должном уровне, поскольку:Analysis of the structure of the SLU allows us to conclude that the principle of independence is implemented at the proper level, because:

- сети контроля и управления физически отделены от сетей диагностики;- monitoring and control networks are physically separated from diagnostic networks;

- использованы два резервированных логических модуля;- used two redundant logic modules;

- технические средства модулей физически разделены;- hardware modules are physically separated;

- связь между модулями шасси реализована посредством множества индивидуальных электрических линий;- communication between the chassis modules is implemented through many individual electrical lines;

- связь между шасси реализована посредством множества индивидуальных оптических линий;- communication between the chassis is implemented through many individual optical lines;

интерфейс межканального обмена реализован посредством индивидуальных оптических линий связи;the inter-channel exchange interface is implemented through individual optical communication lines;

- дублированы каналы приема/выдачи входных/выходных сигналов в модулях входов/выходов;- duplicated channels for receiving / issuing input / output signals in input / output modules;

- дублированы узлы электропитания модулей;- duplicated power supply modules;

- система содержит один, два одновременно или один из двух резервированных вводов электрического питания.- the system contains one, two at the same time or one of two redundant electrical power inputs.

Перечень чертежей.The list of drawings.

Рис. 1 - структурная схема конфигурирования системы логического управления в режиме: а) «локальное ядро», б) «дублированное локальное ядро».Fig. 1 is a block diagram of the configuration of the logical control system in the mode: a) “local core”, b) “duplicated local core”.

Рис. 2 - структурная схема конфигурирования системы логического управления в режиме: а) «разделенное ядро», б) «дублированное разделенное ядро».Fig. 2 is a block diagram of the configuration of the logical control system in the mode: a) “split core”, b) “duplicated split core”.

Рис. 3 - структурная схема конфигурирования системы логического управления в режиме: а) «гибридное ядро», б) «дублированное гибридное ядро».Fig. 3 is a block diagram of the configuration of the logical control system in the mode: a) “hybrid core”, b) “duplicated hybrid core”.

Рис. 4 - упрощенная функциональная структурная схема модуля входов.Fig. 4 is a simplified functional block diagram of the input module.

Рис. 5 - упрощенная функциональная структурная схема логического модуля.Fig. 5 is a simplified functional block diagram of a logic module.

Рис. 6 - упрощенная функциональная структурная схема модуля диагностики.Fig. 6 is a simplified functional block diagram of a diagnostic module.

Рис. 7 - упрощенная функциональная структурная схема модуля выходов.Fig. 7 is a simplified functional block diagram of the output module.

Рис. 8 - упрощенная функциональная структурная схема модуля оптической связи.Fig. 8 is a simplified functional block diagram of an optical communication module.

Рис. 9 - структурная схема конфигурирования системы логического управления с входными электрическими сигналами и выходными цифровыми сигналами в:Fig. 9 is a structural diagram of a logical control system configuration with input electrical signals and output digital signals in:

а) одноканальной системе; б) одноканальной дублированной системе;a) single-channel system; b) single-channel duplicated system;

в) 2-канальной системе; г) 2-канальной дублированной системе;c) 2-channel system; d) 2-channel duplicated system;

д) 3-канальной системе; е) 3-канальной дублированной системе;d) 3-channel system; e) 3-channel duplicated system;

ж) 4-канальной системе; з) 4-канальной дублированной системе.g) 4-channel system; h) 4-channel duplicated system.

Рис. 10 - структурная схема конфигурирования системы логического управления с входными цифровыми сигналами и выходными электрическими сигналами в:Fig. 10 is a structural diagram of a logical control system configuration with digital input signals and output electrical signals in:

а) одноканальной системе; б) одноканальной дублированной системе;a) single-channel system; b) single-channel duplicated system;

в) 2х-канальной системе; г) 2х-канальной дублированной системе;c) 2-channel system; d) 2-channel duplicated system;

д) 3х-канальной системе; е) 3х-канальной дублированной системе;d) 3-channel system; e) 3-channel duplicated system;

ж) 4х-канальной системе; з) 4х-канальной дублированной системе.g) 4-channel system; h) 4-channel duplicated system.

Рис. 11 - структурная схема системы логического управления на основе параллельной работы:Fig. 11 is a structural diagram of a logical control system based on parallel operation:

а) двух каналов; б) двух каналов - дублированная;a) two channels; b) two channels - duplicated;

в) трех каналов; г) трех каналов - дублированная;c) three channels; d) three channels - duplicated;

д) четырех каналов; е) четырех каналов - дублированная.e) four channels; e) four channels - duplicated.

Рис 12 - схема построения простой одноканальной СЛУ:Fig. 12 - construction scheme of a simple single-channel SLU:

а) простая комплектация, б) дублированная комплектация.a) simple equipment, b) duplicate equipment.

Рис 13 - схема построения дублированной одноканальной СЛУ:Figure 13 - construction scheme of a duplicated single-channel SLU:

а) простая комплектация, б) дублированная комплектация.a) simple equipment, b) duplicate equipment.

Рис 14 - схема построения одноканальной СЛУ расширенной:Fig. 14 - construction scheme of a single-channel SLU extended:

а) по входу, б) по выходу.a) at the entrance, b) at the exit.

Рис 15 - схема построения дублированной СЛУ расширенной:Fig. 15 - construction scheme of a duplicated SLU extended:

а) по входу, б) по выходу.a) at the entrance, b) at the exit.

Система логического управления (рис. 1, 2) содержит модули 1 входов, логический модуль 2, модуль 3 диагностики, модули 4 выходов, модули 5 оптической связи, соединенные между собой посредством линий 6 связи LVDS. СЛУ содержит оптические линии связи 7.The logical control system (Fig. 1, 2) contains 1 input modules, 2 logical module, diagnostics module 3, 4 output modules, optical communication modules 5, interconnected via LVDS communication lines 6. SLU contains optical communication lines 7.

Модуль 1 входов (AIM, DIM) (рис. 4) содержит множество дублированных каналов 8 приема входных сигналов, узел 9 логической обработки и преобразования (по количеству каналов), узел 10 диагностики работоспособности всех узлов модуля, узел 11 формирования сигналов сообщений на светодиодных индикаторах и знакосинтезирующем устройстве индикации, которое расположено на лицевой панели модуля и доступно для визуального считывания информации, узел 12 коммуникации, узел 13 цифровых каналов связи с логическим и диагностическим модулями, дублированный узел 14 электропитания с возможностью работы от двух разных вводов первичного электропитания.Input module 1 (AIM, DIM) (Fig. 4) contains many duplicate channels 8 for receiving input signals, a logical processing and conversion unit 9 (according to the number of channels), a node 10 for diagnosing the health of all module nodes, a node 11 for generating message signals on LED indicators and sign-synthesizing indication device, which is located on the front panel of the module and is accessible for visual reading of information, communication node 12, node 13 of digital communication channels with logical and diagnostic modules, duplicated node 14 power supply with the ability to work from two different inputs of the primary power supply.

Логический модуль 2 (LM) (рис. 5) содержит множество цифровых каналов 15 для связи с модулями входов и выходов, узел 16 коммуникации, узел 17 логики, узел 18 диагностики работоспособности всех узлов модуля, узел 19 формирования сигналов сообщений на светодиодных индикаторах и знакосинтезирующем устройстве индикации, которое расположено на лицевой панели модуля и доступно для визуального считывания информации, узел 20 цифровых каналов связи с модулем диагностики и логическим модулем, узел 21 цифровых каналов взаимной синхронизации работы с другими каналами СЛУ при построении двух-, трех- и четырехканальных систем, узел 22 цифровых каналов для передачи сигналов в сервер архивирования (технологический), узел 23 приема сигналов и синхронизации единого времени, дискретные входные/выходные узлы 24 прямого приема/выдачи сигналов внутреннего и внешнего управления, дублированный узел 25 электропитания с возможностью работы от двух разных вводов первичного электропитания.Logic module 2 (LM) (Fig. 5) contains many digital channels 15 for communication with input and output modules, a communication node 16, a logic node 17, a health diagnostics node 18 for all module nodes, a signal generation unit 19 for generating message signals on LED indicators and a character synthesizing an indication device, which is located on the front panel of the module and is accessible for visual reading of information, a node 20 of digital communication channels with a diagnostic module and a logic module, a node 21 of digital channels for mutual synchronization of work with others SLU channels when constructing two-, three- and four-channel systems, a node 22 of digital channels for transmitting signals to an archive server (technological), a node 23 for receiving signals and synchronizing a single time, discrete input / output nodes 24 for direct reception / output of internal and external signals control, duplicated power supply unit 25 with the ability to work from two different inputs of the primary power supply.

Модуль 3 диагностики (DM) (рис. 6) содержит множество цифровых каналов 26 для связи с модулями входов и выходов и логическими модулями, узел 27 логики, узел 28 диагностики работоспособности всех узлов модуля, узел 29 коммуникации, узел 30 формирования сигналов сообщений на светодиодных индикаторах и знакосинтезирующем устройстве индикации, которое расположено на лицевой панели модуля и доступно для визуального считывания информации, узел 31 цифровых каналов для передачи сигналов в сервер архивирования (диагностический), дискретные входные/выходные узлы 32 прямого приема/выдачи сигналов внутреннего и внешнего управления, входные цепи и узлы 33 приема сигналов датчиков температуры, задымления и контроля доступа к СЛУ, узел 34 приема сигналов и синхронизации единого времени, дублированный узел 35 электропитания с возможностью работы от двух разных вводов первичного электропитания.Diagnostic module 3 (DM) (Fig. 6) contains many digital channels 26 for communication with input and output modules and logic modules, a logic unit 27, a health diagnostics unit 28 for all module units, a communication unit 29, a signal generation unit 30 for LED messages indicators and a sign-synthesizing indicator device, which is located on the front panel of the module and is available for visual reading of information, node 31 of digital channels for transmitting signals to the archive server (diagnostic), discrete input / output Nodes 32 for direct reception / issuance of internal and external control signals, input circuits and nodes 33 for receiving signals from temperature sensors, smoke and access control to the SSE, node 34 for receiving signals and synchronizing a single time, duplicated node 35 for power supply with the ability to work from two different inputs primary power supply.

Модуль 4 выходов (АОМ, DOM) (рис. 7) содержит множество дублированных каналов 36 выдачи сигналов управления, узел 37 логического преобразования цифровой выходной информации (по количеству каналов), узел 38 диагностики работоспособности всех узлов модуля, узел 39 формирования сигналов сообщений на светодиодных индикаторах и знакосинтезирующем устройстве индикации, которое расположено на лицевой панели модуля и доступно для визуального считывания информации, узел 40 коммуникации, узел 41 цифровых каналов связи с логическим модулем и модулем диагностики, дублированный узел 42 электропитания с возможностью работы от двух разных вводов первичного электропитания.The module 4 outputs (AOM, DOM) (Fig. 7) contains many duplicated channels 36 for issuing control signals, a node 37 for logical conversion of digital output information (by the number of channels), a node 38 for diagnosing the health of all nodes of the module, a node 39 for generating message signals on LED indicators and a sign-synthesizing indicator device, which is located on the front panel of the module and is accessible for visual reading of information, communication unit 40, node 41 of digital communication channels with a logical module and a diagnostic module bridges, duplicated power supply unit 42 with the ability to work from two different inputs of the primary power supply.

Модуль 5 оптической связи (ОСМ) (рис. 8) содержит каналы 43 связи с каждым логическим модулем, узел 44 распределения потоков информации, узел 45 диагностики работоспособности всех узлов модуля, узел 46 цифровых каналов связи с внешними модулями оптической связи, узел 47 формирования сигналов сообщений, дублированный узел 48 электропитания с возможностью работы от двух разных вводов первичного электропитания.Optical communication module (OSM) 5 (Fig. 8) contains communication channels 43 with each logical module, information flow distribution node 44, health diagnostic module 45 of all module nodes, digital communication channel 46 with external optical communication modules, signal generation unit 47 messages, duplicated node 48 power supply with the ability to work from two different inputs of the primary power supply.

Система логического управления (СЛУ) представляет собой систему основанную на архитектуре платформы с аппаратно-изменяющейся частью, технические и программные средства которой предназначены для построения АСУТП, УСБ, КСУ, предназначенных для выполнения самых разных задач, связанных с автоматизацией промышленности: от простейшей одноканальной нерезервированной системы на базе одного шасси до сложной четырехканальной дублированной системы для критических приложений атомных станций, тепловых станций, а также в нефтегазовой и химической промышленности и др.The logical control system (SLU) is a system based on the architecture of the platform with a hardware-changing part, the hardware and software of which are designed to build process control systems, CSS, KSU, designed to perform a variety of tasks related to industrial automation: from the simplest single-channel unreserved system based on one chassis to a complex four-channel duplicated system for critical applications of nuclear power plants, thermal stations, as well as in the oil and gas and chemical Oh industry, etc.

Работа СЛУ обеспечивается совместной работой входящих в систему базового набора модулей при их нормальном функционировании и соединении с источниками входных и потребителями выходных сигналов.The operation of the SLU is ensured by the joint work of the basic set of modules included in the system during their normal operation and connection with the input sources and consumers of the output signals.

Система логического управления основана на совместной работе модулей, разделенных по функциональному назначению, каждый из которых представляет собой многослойную электронную плату с установленным на ней радиоэлектронными компонентами, образующими функционально-законченный узел, который выполняет установленные для него задачи в СЛУ.The logical control system is based on the joint work of modules, divided by functional purpose, each of which is a multilayer electronic board with radio-electronic components installed on it, forming a functionally complete unit that performs the tasks set for it in the LNS.

Работа СЛУ основана на вертикальной структуре прохождения сигналов без пересечения входных и выходных потоков по цепи: вход, логическая обработка, выход. В соответствии с вертикальной структурой СЛУ имеет в своем составе следующие модули:The work of the SLU is based on the vertical structure of the passage of signals without crossing the input and output flows along the circuit: input, logical processing, output. In accordance with the vertical structure, the SLU includes the following modules:

- входные;- input;

- логические;- brain teaser;

- выходные.- weekends.

Для построения многоканальных систем в СЛУ включены модули оптической связи, для оперативного определения неисправностей и отказов включены модули диагностики.For the construction of multi-channel systems, optical communication modules are included in the SLU, diagnostic modules are included for the operational determination of malfunctions and failures.

СЛУ строится на базовом шасси в двух комплектациях:SLU is built on the base chassis in two trim levels:

- простая: в шасси размещаются один логический модуль и один модуль диагностики;- simple: one logical module and one diagnostic module are placed in the chassis;

- дублированная: в шасси размещаются два логических модуля (основной и резервный).- duplicated: two logical modules (primary and backup) are located in the chassis.

В состав шасси входит максимально 16 модулей. В обязательном порядке должны входить логический(-е) модуль(-и) и модуль диагностики (для шасси с одним логическим модулем).The chassis includes a maximum of 16 modules. Mandatory must include the logical module (s) and the diagnostic module (for a chassis with one logical module).

Синхронная работа логических модулей в дублированной СЛУ обеспечивается каналами прямой цифровой связи (оптической, электрической) между двумя логическими модулями.The synchronous operation of logical modules in a duplicated SLU is provided by direct digital communication channels (optical, electrical) between two logical modules.

Синхронная работа логических модулей в многоканальных СЛУ обеспечивается каналами прямой оптической связи между двумя (тремя, четырьмя) логическими модулями.The synchronous operation of logical modules in multi-channel SLUs is provided by direct optical communication channels between two (three, four) logical modules.

Система логического управления основана на совместной работе модулей системы и в зависимости от схемы присоединения модулей к источникам и потребителям внешних сигналов образует следующие конфигурации СЛУ:The logical control system is based on the joint work of the system modules and, depending on the connection of the modules to the sources and consumers of external signals, forms the following configurations of the SLU:

- локальное ядро - "local core" (рис. la), предназначенное для построения одноканальных простых систем;- local core - "local core" (Fig. la), designed to build single-channel simple systems;

- дублированное локальное ядро - "double local core" (рис. 1б), предназначенное для построения одноканальных простых систем с резервированием;- duplicated local core - "double local core" (Fig. 1b), designed to build single-channel simple systems with redundancy;

- разделенное ядро - "divided core" (рис. 2а), предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем;- divided core - "divided core" (Fig. 2a), designed to build fault-tolerant multi-channel systems;

- дублированное разделенное ядро - " double divided core" (рис. 2б), предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем с резервированием;- duplicated divided core - "double divided core" (Fig. 2b), designed to build fault-tolerant multi-channel systems with redundancy;

- гибридное ядро - "hybrid core" (рис. 3а), предназначенное для построения несложных многоканальных систем;- hybrid core - "hybrid core" (Fig. 3a), designed to build simple multi-channel systems;

- дублированное гибридное ядро - "double hybrid core" (рис. 3б), предназначенное для построения несложных многоканальных систем с резервированием.- duplicated hybrid core - "double hybrid core" (Fig. 3b), designed to build simple multi-channel systems with redundancy.

Независимо от выбранной конфигурации построения систем алгоритмы управления всегда реализованы в логическом модуле, без применения микроконтроллеров и микропроцессоров.Regardless of the selected configuration of building systems, control algorithms are always implemented in a logical module, without the use of microcontrollers and microprocessors.

Система логического управления основана на совместной работе модулей, обеспечивающих необходимую избыточность, которая посредством специальных модулей расширения типа ОСМ может быть реорганизована:The logical control system is based on the joint work of modules that provide the necessary redundancy, which can be reorganized through special expansion modules such as OSM:

- в сложную вертикальную систему с входными электрическими сигналами и выходными цифровыми сигналами для работы в:- into a complex vertical system with input electrical signals and output digital signals to work in:

- одноканальной и одноканальной дублированной системе (рис. 9а, 9б);- single-channel and single-channel duplicated system (Fig. 9a, 9b);

- 2-канальной и 2-канальной дублированной системе (рис. 9в, 9г);- 2-channel and 2-channel duplicated system (Fig. 9c, 9d);

- 3-канальной и 3-канальной дублированной системе (рис. 9д, 9е);- 3-channel and 3-channel duplicated system (Fig. 9e, 9e);

- 4-канальной и 4-канальной дублированной системе (рис. 9ж, 9з);- 4-channel and 4-channel duplicated system (Fig. 9g, 9z);

- в сложную вертикальную систему с входными цифровыми сигналами и выходными электрическими сигналами для работы в:- into a complex vertical system with digital input signals and electrical output signals to work in:

- одноканальной и одноканальной дублированной системе (рис. 10а, 10б);- single-channel and single-channel duplicated system (Fig. 10a, 10b);

- 2-канальной и 2-канальной дублированной системе (рис. 10в, 10г);- 2-channel and 2-channel duplicated system (Fig. 10c, 10d);

- 3-канальной и 3-канальной дублированной системе (рис. 10д, 10е);- 3-channel and 3-channel duplicated system (Fig. 10e, 10e);

- 4-канальной и 4-канальной дублированной системе (рис. 10ж, 10з);- 4-channel and 4-channel duplicated system (Fig. 10g, 10z);

- в высоконадежную, избыточную систему для применения в УСБ, КСУ, АСУТП на основе параллельной работы:- into a highly reliable, redundant system for use in USB, KSU, ASUTP based on parallel operation:

- двух каналов и двух каналов дублированных (рис. 11a, 11б);- two channels and two channels duplicated (Fig. 11a, 11b);

- трех каналов и трех каналов дублированных (рис. 11в, 11 г);- three channels and three channels duplicated (Fig. 11c, 11d);

- четырех каналов и четырех каналов дублированных (рис. 11д, 11е).- four channels and four duplicated channels (Fig. 11e, 11e).

Система логического управления основана на совместной работе модулей, организованных в высоконадежную, избыточную систему для применения в УСБ, КСУ, АСУТП, в которых выходные сигналы формируются на основе мажоритарной логики "1/2","2/2", "2/3", "2/4", "3/4".The logical control system is based on the joint work of modules organized in a highly reliable, redundant system for use in USB, KSU, ASUTP, in which the output signals are formed on the basis of the majority logic "1/2", "2/2", "2/3" , "2/4", "3/4".

Проектно-компонуемыми средствами СЛУ являются:Design-compiled tools of the SLU are:

- шкафы, шасси (крейты, субблоки), в которые устанавливается переменное количество (зависящее от проекта) модулей, средства электропитания и коммутации;- cabinets, chassis (racks, subunits) into which a variable number (depending on the project) of modules, power supply and switching facilities is installed;

- модули - функционально законченные технические средства.- modules - functionally complete technical means.

Модули устанавливаются в эксплуатационно-автономное изделие - шасси, предназначенное для конструктивного крепления модулей посредством специальных разъемных соединений (без использования монтажных проводов) в процессе совместного выполнения ими функциональных задач в составе СЛУ.The modules are installed in an operationally autonomous product - the chassis, designed for the structural fastening of the modules by means of special detachable connections (without the use of mounting wires) in the process of joint fulfillment of functional tasks by them as part of the SLU.

Для исключения ошибочной установки разных типов модулей применяется система механической кодировки посадочных мест посредством разъемных соединений на основе набора механических штифтов.To eliminate the erroneous installation of different types of modules, a mechanical coding system for seats using detachable joints based on a set of mechanical pins is used.

Для идентификации при работе в составе компьютерных сетей логический модуль и модуль диагностики при установке в шасси получают уникальные IP-адреса от набора электрически-коммутируемых перемычек на кросс-плате.For identification during operation as part of computer networks, the logic module and the diagnostic module, when installed in the chassis, receive unique IP addresses from a set of electrically switched jumpers on the cross-board.

Каждый из модулей в процессе работы может быть изъят из рабочего места и установлен обратно без отключения электропитания, подстроек и нарушений в работе СЛУ (режим "горячей замены"). Сервер непрерывно контролирует наличие на своих штатных местах всех модулей СЛУ, заявленных при конфигурации. Замена любого модуля на аналогичный приводит к формированию сигнала фиксации замены с записью заводских номеров.Each of the modules in the process of work can be removed from the workplace and installed back without turning off the power, adjustments and violations in the operation of the SLU ("hot swap" mode). The server continuously monitors the availability at its regular places of all the SLU modules declared during configuration. Replacing any module with a similar one leads to the formation of a replacement fixation signal with the recording of serial numbers.

Модули входов различают по типу входных сигналов: цифровые входы, аналоговые входы, входы датчиков температуры, входы ионизационных камер, входы потенциальных сигналов.Input modules are distinguished by the type of input signals: digital inputs, analog inputs, inputs of temperature sensors, inputs of ionization chambers, inputs of potential signals.

Модули входов принимают входные сигналы:Input modules accept input signals:

- ток в диапазоне, например 0-20 мА;- current in the range, for example 0-20 mA;

- напряжение в диапазоне, например -(минус) 5 -+(плюс) 5 В;- voltage in the range, for example - (minus) 5 - + (plus) 5 V;

- напряжение в диапазоне, например 0-32 мВ;- voltage in the range, for example 0-32 mV;

- дискретные сигналы типа "сухой контакт".- discrete signals of the type "dry contact".

Модули входов содержат узлы контроля исправности (целостности) входных цепей:Input modules contain nodes for monitoring the integrity (integrity) of input circuits:

- для активных аналоговых цепей входного тока/напряжения - по наличию тока/напряжения и нахождению их в установленном диапазоне (а также по скорости их изменения);- for active analog input current / voltage circuits - by the presence of current / voltage and finding them in the specified range (as well as by the rate of change);

- для пассивных дискретных цепей - по контролю вспомогательного тока на дополнительно устанавливаемом вблизи источника сигнала резисторе.- for passive discrete circuits - for monitoring the auxiliary current on an additional resistor installed near the signal source.

Модули выходов различают по типу выходных сигналов: аналоговые выходы, дискретные выходы, управления исполнительными механизмами.The output modules are distinguished by the type of output signals: analog outputs, discrete outputs, actuator controls.

Модули выходов выдают выходные сигналы:Output modules give output signals:

- ток в диапазоне, например 0-20 мА;- current in the range, for example 0-20 mA;

- напряжение в диапазоне, например -(минус) 5 -+(плюс) 5 В;- voltage in the range, for example - (minus) 5 - + (plus) 5 V;

- дискретные сигналы типа "сухой контакт".- discrete signals of the type "dry contact".

Модули выходов содержат узлы контроля исправности (целостности) выходных цепей:The output modules contain nodes for monitoring the health (integrity) of the output circuits:

- для активных аналоговых цепей выходного тока/напряжения - по наличию тока/напряжения и нахождению их в установленном диапазоне;- for active analog circuits of the output current / voltage - by the presence of current / voltage and finding them in the specified range;

- для пассивных дискретных цепей - по контролю вспомогательного тока, протекающему через нагрузку от внутреннего гальванически развязанного источника.- for passive discrete circuits - by monitoring the auxiliary current flowing through the load from an internal galvanically isolated source.

Модули входов и модули выходов содержат дублированные узлы вводов/выводов в каждом канале каждого модуля входов и выходов.The input and output modules contain duplicate I / O nodes in each channel of each input and output module.

При обнаружении внутренних неисправностей, препятствующих нормальной работе модуля и невозможности подключения резервных внутренних узлов выходные цепи модуля переводят в неактивное безопасное состояние, что исключает ложные воздействия на исполнительные механизмы.Upon detection of internal malfunctions that impede the normal operation of the module and the impossibility of connecting redundant internal nodes, the output circuits of the module are put into an inactive safe state, which eliminates false influences on actuators.

Поканальные входные/выходные цепи ввода/вывода модулей гальванически отделены друг от друга и от корпуса модуля так, чтобы противостоять электромагнитным помехам, образующимся в процессе работы силового технологического оборудования в технологических помещениях с жесткой электромагнитной обстановкой.Channel input / output circuits of input / output modules are galvanically separated from each other and from the module casing so as to withstand electromagnetic interference arising during the operation of power technological equipment in technological rooms with a harsh electromagnetic environment.

Входные/выходные цепи ввода/вывода модулей выдерживают гальванически развязанное напряжение:Input / output circuits of input / output modules withstand galvanically isolated voltage:

- переменного или постоянного тока, например до 1500 В;- alternating or direct current, for example up to 1500 V;

- статических разрядов постоянного тока, например до 6000 В.- static discharges of direct current, for example up to 6000 V.

Входные/выходные цепи ввода/вывода модулей гальванически отделены друг от друга и от корпуса модуля так, чтобы защитить обслуживающий персонал и внутренние электронные элементы модулей от внешних напряжений (включая наведенное напряжение), которые могут появиться на присоединенных кабелях.The input / output circuits of the input / output modules are galvanically separated from each other and from the module casing so as to protect service personnel and internal electronic components of the modules from external voltages (including induced voltage) that may appear on connected cables.

Система логического управления включает независимую сеть диагностики основанную на использовании независимых диагностических узлов на всех функциональных уровнях, которые встроены в модули (с общим покрытием диагностикой 95% технических и программных компонент модуля), но при этом не имеют электрических соединений с функциональными компонентами модуля. В модулях входов и выходов реализована активная диагностика входных/выходных цепей по наличию диагностического выходного импульса тока от внутреннего гальванически развязанного источника тока. Узлы диагностики каждого модуля посредством системы печатных проводников на электронной кросс-плате (motherboard) шасси соединяются с выделенным специальным модулем диагностики (в шасси с простой комплектацией) и с каждым логическим модулем (в шасси с дублированной комплектацией), предназначенными для сбора и обработки информации от диагностических узлов в пределах шасси. Сеть диагностики СЛУ основана на совместной работе множества модулей диагностики и логических модулей, соединенных оптическими каналами связи, основанных на работе стянутой в точку магистрали (collapsed backbone), со специально выделенным для этих целей сервером сбора диагностической информации.The logical control system includes an independent diagnostic network based on the use of independent diagnostic nodes at all functional levels that are built into the modules (with a common diagnostic coverage of 95% of the hardware and software components of the module), but do not have electrical connections to the functional components of the module. The input and output modules implement active diagnostics of input / output circuits by the presence of a diagnostic output current pulse from an internal galvanically isolated current source. The diagnostic nodes of each module through a system of printed conductors on an electronic cross-board (motherboard) of the chassis are connected to a dedicated special diagnostic module (in the chassis with a simple configuration) and with each logic module (in the chassis with a duplicated configuration), designed to collect and process information from diagnostic nodes within the chassis. The SLU diagnostic network is based on the joint work of many diagnostic modules and logical modules connected by optical communication channels, based on the operation of a collapsed backbone, with a server for collecting diagnostic information specially dedicated for these purposes.

Узел диагностики каждого модуля, собирает диагностическую информацию от внутренних элементов диагностики и по индивидуальным линиям цифровой связи передает ее:The diagnostic node of each module collects diagnostic information from internal diagnostic elements and transmits it via individual digital communication lines:

- в шасси с простой комплектацией - в модуль диагностики;- in the chassis with a simple complete set - in the diagnostic module;

- в шасси с дублированной комплектацией - в каждый из двух логических модулей.- in a chassis with duplicate equipment - in each of two logical modules.

В шасси с простой комплектацией модуль диагностики получает диагностическую информацию от всех модулей шасси, компонует ее в единые диагностические пакеты и каждые 100 мс по оптическим каналам связи передает их в сервер диагностики (далее возможна передача информации в "черный ящик"). В шасси с дублированной комплектацией роль модуля диагностики в полном объеме выполняет каждый из двух логических модулей.In a chassis with a simple configuration, the diagnostic module receives diagnostic information from all chassis modules, composes it into a single diagnostic package and transmits them to the diagnostic server every 100 ms via optical communication channels (further information can be transferred to the black box). In a chassis with duplicate equipment, the role of the diagnostic module is fully performed by each of the two logical modules.

Цепи диагностики и цепи управления гальванически разделены в каждом модуле, вплоть до отдельного модуля диагностики шасси и отдельной компьютерной диагностической сети в системе.Diagnostic and control circuits are galvanically separated in each module, up to a separate chassis diagnostic module and a separate computer diagnostic network in the system.

Система логического управления включает сеть единого времени, построенную на основе отдельной гальванически развязанной сети или использующую цифровые сети СЛУ. При этом логические модули и модули диагностики содержат встроенные узлы учета текущего времени. Синхронизация всех узлов отдельного источника выполняется через электрические подключения кросс-платы на внешние клеммы шасси или по цифровым сетям СЛУ.The logical control system includes a single-time network, built on the basis of a separate galvanically isolated network or using digital networks of SLU. At the same time, logic and diagnostic modules contain built-in current time accounting nodes. All nodes of a separate source are synchronized via electrical connections of the cross-board to external terminals of the chassis or via digital networks of the SLU.

Каждый из модулей для хранения алгоритмов работы использует энергонезависимую память, которая позволяет каждому модулю включаться в работу и приступать к выполнению своих функций независимо от наличия других модулей и работы цифровых каналов связи.Each of the modules uses non-volatile memory to store work algorithms, which allows each module to be included in the work and begin to perform its functions regardless of the availability of other modules and the operation of digital communication channels.

Каждый логический и диагностический модули независимыми оптическими каналами подключаются к двум компьютерным сетям, в которых два сервера независимо друг от друга осуществляют сбор технологической и диагностической информации и записывают ее в энергонезависимую память с дискретностью 10 мс.Each logical and diagnostic module is connected by independent optical channels to two computer networks in which two servers independently collect technological and diagnostic information and write it to non-volatile memory with a resolution of 10 ms.

Каждый логический модуль СЛУ в любой конфигурации на каждом цикле работы по прямым оптическим каналам связи передает в технологический сервер (с возможностью последующей передачи в "черный ящик") информацию о:Each logical module of the SLU in any configuration at each cycle of operation via direct optical communication channels transmits to the technology server (with the possibility of subsequent transmission to the "black box") information about:

- полученных входных сигналах;- received input signals;

- сформированных выходных сигналах;- generated output signals;

- внутренних командах.- internal teams.

Информация в энергонезависимую память технологического сервера записывается каждые 10 мс или на основе заранее установленных критериев:Information is recorded in the non-volatile memory of the technology server every 10 ms or based on predefined criteria:

- для дискретных сигналов - в момент изменения;- for discrete signals - at the time of change;

- для аналоговых сигналов - в момент отклонения выше заданной границы (апертуры).- for analog signals - at the moment of deviation above a given boundary (aperture).

Информация из энергонезависимой памяти диагностического и технологического серверов в любой момент доступна для оперативного отображения на рабочих станциях обслуживающего персонала посредством специального программного обеспечения.Information from the non-volatile memory of the diagnostic and technological servers is available at any time for operational display on the workstations of the maintenance personnel using special software.

Каждый модуль содержит дублированные узлы электропитания.Each module contains redundant power supplies.

Структура СЛУ во всех конфигурациях основана на вертикальной иерархической структуре ядра: «вход - логика - выход» с множеством параллельных индивидуальных цифровых линий связи между каждыми двумя связанными уровнями для независимой параллельной передачи информации. В зависимости от общей структуры аппаратной части в СЛУ используются цифровые линии связи по электрическим проводникам кросс-плат и оптические линии связи между модулями разных шасси.The structure of the SLU in all configurations is based on the vertical hierarchical structure of the core: “input - logic - output” with many parallel individual digital communication lines between each two connected levels for independent parallel information transfer. Depending on the general structure of the hardware, the SLU uses digital communication lines along the electrical conductors of the cross-boards and optical communication lines between modules of different chassis.

Связи между модулями шасси производятся по цифровым индивидуальным независимым двунаправленным линиям связи типа "точка-точка", для чего в каждый модуль встроено необходимое количество независимых гальванически развязанных от других пар "приемник-передатчик".Communications between the chassis modules are made through digital individual independent bi-directional point-to-point communication lines, for which each module has the required number of independent galvanically isolated from other receiver-transmitter pairs.

Цифровые каналы связи содержат, по крайней мере, один полнодуплексный канал связи для каждого модуля.Digital communication channels contain at least one full duplex communication channel for each module.

Модули соединяются посредством системы печатных проводников на электронной кросс-плате (mother-board) шасси, предназначенной для электрического соединения электронных компонент разных модулей и являющихся основой для работы LVDS (low-voltage differential signaling) и использующей для передачи данных последовательный протокол на базе UART с отказоустойчивым избыточным кодированием/декодированием 8b/10b/8b и контролем достоверности принятой и передаваемой информации на основе циклических контрольных сумм (CRC).The modules are connected by means of a printed circuit conductor system on an electronic motherboard of the chassis, designed to electrically connect electronic components of different modules and which are the basis for LVDS (low-voltage differential signaling) operation and use a UART-based serial protocol for data transmission with fault-tolerant redundant coding / decoding 8b / 10b / 8b and reliability control of received and transmitted information based on cyclic checksums (CRC).

Структура связей радиальная - каждый логический и диагностический модули связаны с каждым модулем шасси.The communications structure is radial — each logical and diagnostic module is associated with each chassis module.

Физическая основа интерфейса между шасси и внешнего интерфейса - индивидуальные оптические каналы связи «точка-точка», каждая сетевая линия любого из информационных направлений включает по меньшей мере один полнодуплексный канал связи «точка - точка».The physical basis of the interface between the chassis and the external interface is individual optical point-to-point communication channels, each network line of any of the information directions includes at least one full-duplex point-to-point communication channel.

Техническими средствами СЛУ исключена возможность злонамеренного вмешательства в работу системы, для чего:The technical means of the SLU excluded the possibility of malicious interference in the system, for which:

- исключена возможность удаленного (сетевого) доступа к программам и параметрам настройки модулей;- the possibility of remote (network) access to programs and module settings is excluded;

- исключена возможность удаленного изменения программного обеспечения модулей.- The ability to remotely modify software modules is excluded

Функции.Functions

В процессе работы система логического управления выполняет предназначенные ей функции, отобранные из следующих групп:In the process, the logical control system performs the functions intended for it, selected from the following groups:

- обработка входных сигналов тока и напряжения;- processing of input signals of current and voltage;

- обработка входных сигналов термопар и термометров сопротивления;- processing of input signals of thermocouples and resistance thermometers;

- обработка входных сигналов детекторов ионизационных камер;- processing of input signals from ionization chamber detectors;

- обработка входных дискретных сигналов «сухой контакт»;- processing of input discrete signals “dry contact”;

- обработка входных потенциальных дискретных сигналов постоянного и/или переменного напряжения;- processing of input potential discrete signals of constant and / or alternating voltage;

- контроль состояния объекта на основе полученной информации и генерирование управляющих и информационных сигналов на исполнительные механизмы и системы управления согласно технологическим алгоритмам;- monitoring the state of an object based on the information received and generating control and information signals to actuators and control systems according to technological algorithms;

- формирование выходных аналоговых сигналов тока и напряжения;- formation of output analog signals of current and voltage;

- формирование выходных потенциальных дискретных сигналов «сухой контакт»;- formation of output potential discrete signals "dry contact";

- управление исполнительными механизмами;- management of executive mechanisms;

- диагностика системы;- system diagnostics;

- электрическая и оптическая связь между системными компонентами.- electrical and optical communication between system components.

В СЛУ перечисленные функции реализованы в программируемой интегральной логической схеме (ПЛИС), которая спроектирована для того, чтобы заказчик или разработчик мог ее сконфигурировать после изготовления - отсюда «программируемая».In the SLU, the listed functions are implemented in a programmable integrated logic circuit (FPGA), which is designed so that the customer or developer can configure it after manufacturing - hence the "programmable".

Модули выполняют функции ввода:Modules perform input functions:

- электрического тока;- electric current;

- параметров датчиков температуры (термопара, терморезисторы, и др.);- parameters of temperature sensors (thermocouple, thermistors, etc.);

- электрического напряжения;- electrical voltage;

- параметров резистора.- parameters of the resistor.

Модули выполняют функции вывода:Modules perform output functions:

- управление выходом ИМ;- IM output control;

- управление током на выходе;- output current control;

- управление напряжением на выходе.- output voltage control.

Каждый модуль в процессе включения в работу и периодически в процессе работы:Each module in the process of inclusion in the work and periodically in the process of work:

- проверяет исправное состояние энергонезависимой памяти избыточным циклическим кодом;- checks the healthy state of non-volatile memory with a redundant cyclic code;

- проверяет исправное состояние внутренних технических средств;- checks the working condition of internal hardware;

- проверяет исправное состояние входных/выходных сигналов;- checks the working condition of the input / output signals;

- проверяет исправное состояние линий/каналов связи;- checks the working condition of communication lines / channels;

- проверяет правильность цифровых данных принятых по каналам связи;- checks the correctness of digital data received via communication channels;

- проверяет исправность логических узлов собственной ПЛИС;- checks the health of the logical nodes of its own FPGA;

- проверяет исправное состояние каналов электрического питания и их соответствия установленным значениям.- checks the working condition of the electric power channels and their compliance with the established values.

Логический модуль при условии наличия определенных комбинаций входных дискретных сигналов позволяет:The logical module, subject to the presence of certain combinations of input discrete signals, allows:

- блокировать (отключать) от алгоритмов формирования выходных управляющих команд любые входные сигналы (группы сигналов);- block (disconnect) any input signals (signal groups) from the algorithms for generating output control commands;

- имитировать выход за контролируемые границы любых входных сигналов (групп сигналов);- simulate going beyond the controlled boundaries of any input signals (signal groups);

- изменять в определенных заранее пределах любые граничные условия формирования выходных управляющих команд;- change, in predetermined limits, any boundary conditions for the formation of output control commands;

- имитировать формирование любых выходных управляющих команд и/или сигналов.- simulate the formation of any output control commands and / or signals.

Принцип действия системы логического управления. Конфигурация «локальное ядро».The principle of operation of the logical control system. The configuration of the "local kernel."

Входные сигналы от внешних первичных датчиков или внешних систем поступают в модули входов, оцифровываются и по индивидуальным линиям цифровой связи поступают в логический модуль (в шасси с дублированной комплектацией - в каждый из логических модулей). Каждый логический модуль обрабатывает входные сигналы в соответствии с заложенными алгоритмами и генерирует цифровые сигналы, которые по индивидуальным линиям цифровой связи поступают в модули выходов, которые управляют состоянием выходных ключей или источников тока, в результате чего на выходных клеммах системы генерируются сигналы, которые поступают во внешние системы. Обработка "1 из 2" или "2 из 2" в дублированной комплектации производится в модулях выходов.Input signals from external primary sensors or external systems enter the input modules, are digitized and, via individual digital communication lines, enter the logical module (in the chassis with duplicated equipment — to each of the logical modules). Each logic module processes the input signals in accordance with the built-in algorithms and generates digital signals, which are transmitted via individual digital communication lines to the output modules, which control the state of the output keys or current sources, as a result of which signals are generated at the output terminals of the system system. Processing “1 of 2” or “2 of 2” in duplicate configuration is performed in the output modules.

Обозначение локального ядра (рис. 1а, 1б) состоит из названия «Одиночное ядро» (или «Двойное ядро» - для шасси с дублированной комплектацией) и цифр, первая цифра обозначает количество модулей входов, вторая - выходов.The designation of the local core (Fig. 1a, 1b) consists of the name “Single core” (or “Dual core” for a chassis with duplicate equipment) and numbers, the first digit indicates the number of input modules, the second - outputs.

Шасси расширения по входу.Input expansion chassis.

Каждый логический модуль принимает сигналы от всех входных модулей, генерирует общий поток цифровых сигналов и по линиям цифровой связи передает в модули оптической связи для последующей передачи в разделенное ядро(-а). Обработка "1 из 2" или "2 из 2" в дублированной комплектации производится в логических модулях разделенного ядра.Each logical module receives signals from all input modules, generates a common stream of digital signals and transmits it to optical communication modules via digital communication lines for subsequent transmission to the split core (s). Processing "1 of 2" or "2 of 2" in a duplicate configuration is performed in the logical modules of a split core.

Обозначение шасси расширения по входу (рис. 9) состоит из названия «Входное одиночное ядро» (или «Входное двойное ядро» - для шасси с дублированной комплектацией) и цифр, первая цифра обозначает количество модулей входов, вторая - модулей оптической связи.The designation of the input expansion chassis (Fig. 9) consists of the name “Input single core” (or “Input double core” for a chassis with duplicate equipment) and numbers, the first digit indicates the number of input modules, the second - optical communication modules.

Шасси расширения по выходу.Exit expansion chassis.

Потоки цифровых сигналов для шасси расширения поступают по оптическим линиям цифровой связи от разделенного ядра в модули оптической связи для последующей передачи в каждый логический модуль. В соответствии с заложенными алгоритмами каждый логический модуль генерирует цифровые сигналы, которые по индивидуальным линиям цифровой связи поступают в модули выходных ключей или источников тока, в результате чего выходные клеммы системы генерируют выходные сигналы, которые поступают во внешние системы. Обработка "1 из 2" или "2 из 2" в дублированной комплектации производится в модулях выходов.The digital signal streams for the expansion chassis are fed via optical digital communication lines from the split core to the optical communication modules for subsequent transmission to each logical module. In accordance with the algorithms laid down, each logic module generates digital signals, which are transmitted through individual digital communication lines to the output key or current source modules, as a result of which the system output terminals generate output signals that are supplied to external systems. Processing “1 of 2” or “2 of 2” in duplicate configuration is performed in the output modules.

Обозначение шасси расширения по выходу (рис. 10) состоит из названия «Выходное одиночное ядро» (или «Выходное двойное ядро» - для шасси с дублированной комплектацией) и цифр, первая цифра обозначает количество модулей оптической связи, вторая - модулей выходов.The designation of the output expansion chassis (Fig. 10) consists of the name “Single output core” (or “Dual output core” for a chassis with duplicate equipment) and numbers, the first digit indicates the number of optical communication modules, the second - output modules.

Конфигурация «разделенное ядро».The split kernel configuration.

Входные сигналы от внешних первичных датчиков или внешних систем поступают в модули входов шасси расширения по входу, оцифровываются, обрабатываются в каждом логическом модуле и по оптическим линиям связи поступают на входы модулей оптической связи разделенного ядра. Цифровые сигналы от модулей оптической связи по индивидуальным линиям цифровой связи поступают в каждый логический модуль разделенного ядра. Каждый логический модуль в соответствии с заложенными алгоритмами генерирует цифровые сигналы, которые по индивидуальным линиям цифровой связи передает в модули оптической связи для последующей передачи в шасси расширения по выходу, где они управляют состоянием выходных ключей или источников тока, в результате чего выходные клеммы системы генерируют выходные сигналы, которые поступают во внешние системы.Input signals from external primary sensors or external systems enter the input modules of the expansion chassis at the input, are digitized, processed in each logical module, and are transmitted through the optical communication lines to the inputs of the optical communication modules of the divided core. Digital signals from optical communication modules via individual digital communication lines are supplied to each logical module of a divided core. Each logic module, in accordance with the algorithms laid down, generates digital signals that are transmitted via individual digital communication lines to optical communication modules for subsequent transmission to the output expansion chassis, where they control the state of the output keys or current sources, as a result of which the system output terminals generate output signals that enter external systems.

Обозначение разделенного ядра (рис. 2а, 2б) состоит из названия «Разделяемое ядро» (или «Двойное разделяемое ядро» - для шасси с дублированной комплектацией) и цифр, первая цифра обозначает количество входных модулей оптической связи, вторая - модулей выходов.The designation of a split core (Fig. 2a, 2b) consists of the name “Shared core” (or “Double shared core” for a chassis with duplicate equipment) and numbers, the first digit indicates the number of input optical communication modules, the second - output modules.

Конфигурация «гибридное ядро».Hybrid core configuration.

Первая группа входных сигналов от внешних первичных датчиков или внешних систем поступает в модули входов шасси ядра, оцифровываются и по индивидуальным линиям цифровой связи поступают в каждый логический модуль гибридного ядра для логической обработки в соответствии с алгоритмами заказчика.The first group of input signals from external primary sensors or external systems enters the input modules of the kernel chassis, is digitized and, via individual digital communication lines, enters each logical module of the hybrid core for logical processing in accordance with customer's algorithms.

Вторая группа входных сигналов от внешних первичных датчиков или внешних систем поступают в модули входов шасси расширения по входу, оцифровываются и по оптическим линиям связи поступают на входы модулей оптической связи разделенного ядра. Цифровые сигналы от модулей оптической связи по индивидуальным линиям цифровой связи передаются в каждый логический модуль гибридного ядра для обработки соответствии с алгоритмами заказчика.The second group of input signals from external primary sensors or external systems enter the input modules of the expansion chassis at the input, are digitized and are transmitted via optical communication lines to the inputs of the optical communication modules of the divided core. Digital signals from the optical communication modules via individual digital communication lines are transmitted to each logical module of the hybrid core for processing in accordance with customer's algorithms.

По результатам обработки входных сигналов в соответствии с заложенными алгоритмами каждый логический модуль генерирует первую группу цифровых сигналов, которые по индивидуальным линиям цифровой связи поступают в модули выходов, где они управляют состоянием выходных ключей или источников тока, в результате чего выходные клеммы системы генерируют выходные сигналы, которые поступают во внешние системы.According to the results of processing the input signals in accordance with the laid down algorithms, each logical module generates a first group of digital signals that are fed to the output modules via individual digital communication lines, where they control the state of the output keys or current sources, as a result of which the system output terminals generate output signals, which enter external systems.

По результатам обработки входных сигналов в соответствии с заложенными алгоритмами каждый логический модуль генерирует вторую группу цифровых сигналов, которые по индивидуальным линиям цифровой связи поступают в модули оптической связи для последующей передачи в шасси расширения по выходу, где они управляют состоянием выходных ключей или источников тока, в результате чего выходные клеммы системы генерируют выходные сигналы, которые поступают во внешние системы.According to the results of processing the input signals in accordance with the laid down algorithms, each logic module generates a second group of digital signals that are fed to the optical communication modules via individual digital communication lines for subsequent transmission to the output expansion chassis, where they control the state of the output keys or current sources, in As a result, the output terminals of the system generate output signals that are supplied to external systems.

Обозначение гибридного ядра (рис. 3а, 3б) состоит из названия «Гибридное ядро» (или «Двойное гибридное ядро» - для шасси с дублированной комплектацией).The designation of the hybrid core (Fig. 3a, 3b) consists of the name “Hybrid core” (or “Dual hybrid core” - for a chassis with duplicate equipment).

Примеры построения одноканальных систем.Examples of building single-channel systems.

Простая одноканальная СЛУ.Simple single-channel SLU.

Строится на базе локального ядра в простой или дублированной комплектации (рис. 12а, 12б).It is built on the basis of a local core in a simple or duplicated configuration (Fig. 12a, 12b).

Входные сигналы поступают на вход системы, оцифровываются в модулях входов, обрабатываются по логике приложений в каждом логическом модуле и передаются на выход системы посредством модулей выходов.The input signals are input to the system input, digitized in the input modules, processed by the application logic in each logical module, and transmitted to the system output through the output modules.

Дублированная одноканальная СЛУ.Duplicated single-channel SLU.

Строится на базе двух локальных ядер в простой или дублированной комплектации для КСУ и УСБ (рис. 13а, 13б).It is built on the basis of two local cores in a simple or duplicated configuration for KSU and CSS (Fig. 13a, 13b).

Входные сигналы синхронно поступают на вход двух автономных подсистем (локальных ядер), оцифровываются в модулях входов, обрабатываются по логике приложений в каждом логическом модуле и поступают на выход системы посредством модулей выходов.The input signals are simultaneously input to the input of two autonomous subsystems (local cores), digitized in the input modules, processed by the application logic in each logical module, and fed to the system output via output modules.

Объединение выходных сигналов по логике "1 из 2" или "2 из 2" производится в выходных шкафах коммутации или непосредственно на входах приемников сигналов.The output signals are combined according to the logic “1 of 2” or “2 of 2” in the output switching cabinets or directly at the inputs of the signal receivers.

Одноканальная СЛУ расширенная по входу и выходу.Single-channel SLU extended input and output.

Строится на базе двух локальных ядер в простой или дублированной комплектации (рис. 14а, 14б). Используется в случаях, когда количество входных сигналов превышает возможности локального ядра.It is built on the basis of two local cores in a simple or duplicated configuration (Fig. 14a, 14b). It is used in cases when the number of input signals exceeds the capabilities of the local core.

Входные сигналы разделяются на два потока и поступают на вход двух автономных подсистем расширения, где оцифровываются в модулях входов и поступают на обработку по алгоритмам приложений в каждый логический модуль разделенного ядра. Выходные управляющие сигналы передаются на две подсистемы расширения по выходу посредством оптических модулей. В каждом логическом модуле шасси расширения по выходу сигналы распределяются по модулям выходов.The input signals are divided into two streams and fed to the input of two autonomous extension subsystems, where they are digitized in the input modules and fed to the processing according to the application algorithms in each logical module of the divided core. The output control signals are transmitted to the two output expansion subsystems by means of optical modules. In each logic module of the expansion chassis, the output signals are distributed among the output modules.

Дублированная расширенная по входу и выходу СЛУ.Duplicated extended input and output of the SLU.

Строится на базе двух одноканальных разделенных СЛУ (в простой или дублированной комплектации) для КСУ и УСБ (рис. 15а, 15б).It is built on the basis of two single-channel separated SLUs (in a simple or duplicated configuration) for KSU and CSS (Fig. 15a, 15b).

Входные сигналы синхронно поступают на вход двух автономных подсистем расширения по входу, оцифровываются в модулях входов, вводятся в два синхронно и параллельно работающих шасси, обрабатываются по логике приложений и передаются на выход системы посредством шасси расширения по выходу с последующим использованием модулей выходов.The input signals are synchronously input to the input of two autonomous expansion subsystems by input, digitized in the input modules, input into two synchronously and parallelly running chassis, processed by application logic and transmitted to the system output via the output expansion chassis, followed by the use of output modules.

Объединение выходных сигналов по логике "1 из 2" или "2 из 2" производится в выходных шкафах коммутации или непосредственно на входах приемников сигналов.The output signals are combined according to the logic “1 of 2” or “2 of 2” in the output switching cabinets or directly at the inputs of the signal receivers.

Работа многоканальных СЛУ.Work multi-channel SLU.

2-, 3- и 4-канальные СЛУ строятся на основе одноканальных, описанных выше.2-, 3- and 4-channel SLUs are built on the basis of single-channel, described above.

2-канальная СЛУ.2-channel SLU.

Входные сигналы первого канала посредством модулей оптической связи из шасси расширения передаются во второй канал и наоборот (рис. 11а, 11б). Таким образом, в каждом из разделенных ядер имеется полный набор всех входных сигналов.The input signals of the first channel through optical communication modules from the expansion chassis are transmitted to the second channel and vice versa (Fig. 11a, 11b). Thus, in each of the divided cores there is a complete set of all input signals.

В алгоритмах обработки входные сигналы обрабатываются по логике "1 из 2" или "2 из 2". Логические модули каждого канала взаимно синхронизируются посредством специальных оптических каналов связи.In the processing algorithms, the input signals are processed according to the logic “1 of 2” or “2 of 2”. The logical modules of each channel are mutually synchronized through special optical communication channels.

Выходные сигналы, сформированные каждым логическим модулем каждого разделенного ядра, посредством оптических модулей связи передаются в каждый из двух шасси расширения, где перед раздачей в модули выходов обрабатываются по логике "1 из 2" или "2 из 2".The output signals generated by each logical module of each split core are transmitted via optical communication modules to each of the two expansion chassis, where they are processed using the logic “1 of 2” or “2 of 2” before being distributed to the output modules.

3-канальная СЛУ3-channel SLU

Входные сигналы каждого из каналов посредством модулей оптической связи из шасси расширения поступают во все три канала (рис. 11в, 11г). Таким образом, в каждом из разделенных ядер имеется полный набор всех входных сигналов.The input signals of each channel through optical communication modules from the expansion chassis enter all three channels (Fig. 11c, 11d). Thus, in each of the divided cores there is a complete set of all input signals.

В алгоритмах обработки входные сигналы обрабатываются по логике "2 из 3", в результате чего система становится устойчивой к отказу одного (любого) канала расширения. Логические модули каждого канала взаимно синхронизируются посредством специальных оптических каналов связи.In the processing algorithms, the input signals are processed according to the “2 of 3” logic, as a result of which the system becomes resistant to the failure of one (any) extension channel. The logical modules of each channel are mutually synchronized through special optical communication channels.

Выходные сигналы, сформированные каждым логическим модулем каждого разделенного ядра, посредством оптических модулей связи передаются в каждый из двух (или более) шасси расширения (общее количество шасси расширения по выходу определяется количеством выходных сигналов, которые должна генерировать СЛУ), где перед поступлением в модули выходов обрабатываются по логике "2 из 3", в результате чего СЛУ становится устойчивой к отказу любого разделенного ядра.The output signals generated by each logical module of each split core are transmitted via optical communication modules to each of two (or more) expansion chassis (the total number of expansion chassis in terms of output is determined by the number of output signals that SLU must generate), where before entering the output modules are processed according to the “2 of 3” logic, as a result of which the SLU becomes resistant to the failure of any split core.

4х-канальная СЛУ4-channel SLU

Входные сигналы каждого из каналов посредством модулей оптической связи из шасси расширения передаются во все четыре канала (рис. 11д, 11е). Таким образом, в каждом из разделенных ядер имеется полный набор всех входных сигналов.The input signals of each channel through optical communication modules from the expansion chassis are transmitted to all four channels (Fig. 11e, 11f). Thus, in each of the divided cores there is a complete set of all input signals.

В алгоритмах обработки входные сигналы обрабатываются по логике "2 из 4", в результате чего система становится устойчивой к отказу двух каналов расширения. Логические модули каждого канала взаимно синхронизируются посредством специальных оптических каналов связи.In the processing algorithms, the input signals are processed according to the "2 of 4" logic, as a result of which the system becomes resistant to the failure of two expansion channels. The logical modules of each channel are mutually synchronized through special optical communication channels.

Выходные сигналы, сформированные каждым логическим модулем каждого разделенного ядра, посредством оптических модулей связи передаются в каждый из двух (или более) шасси расширения (общее количество шасси расширения по выходу определяется количеством выходных сигналов, которые должна генерировать СЛУ), где перед поступлением в модули выходов обрабатываются по логике "2 из 4", в результате чего СЛУ становится устойчивой к отказу двух разделенных ядер.The output signals generated by each logical module of each split core are transmitted via optical communication modules to each of two (or more) expansion chassis (the total number of expansion chassis in terms of output is determined by the number of output signals that SLU must generate), where before entering the output modules are processed according to the “2 of 4” logic, as a result of which the SLU becomes resistant to the failure of two separated cores.

Claims (63)

1. Система логического управления (СЛУ), содержащая соединенные между собой по меньшей мере один модуль входов для приема и преобразования входных сигналов, по меньшей мере один модуль выходов для формирования сигналов управления, логический модуль, модуль диагностики для сбора, анализа и передачи диагностической информации от функциональных модулей, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один модуль оптической связи для обеспечения межканальных связей, модули соединены между собой посредством индивидуальных цифровых линий связи стандарта LVDS, при этом каждый модуль содержит по меньшей мере один индивидуальный двунаправленый цифровой канал связи, система содержит интерфейс внешних связей - индивидуальные оптические линии связи, каждый модуль содержит независимый узел диагностики, предназначенный для формирования диагностических сообщений по признаку работоспособности с привязкой к единому времени системы, соединенный с модулем диагностики.1. The logical control system (SLU), comprising at least one input module for receiving and converting input signals, at least one output module for generating control signals, a logical module, a diagnostic module for collecting, analyzing and transmitting diagnostic information from functional modules, characterized in that it contains at least one optical communication module for inter-channel communications, the modules are interconnected via individual digital lines LVDS standard, each module contains at least one individual bi-directional digital communication channel, the system contains an external communication interface — individual optical communication lines, each module contains an independent diagnostic node for generating diagnostic messages based on operability based on a single time system connected to the diagnostic module. 2. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем что, каждый из модулей реализован с применением ПЛИС.2. The logical control system according to claim 1, characterized in that, each of the modules is implemented using FPGAs. 3. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит несколько модулей входов, выходов, диагностики, оптической связи и логических модулей.3. The logical control system according to claim 1, characterized in that it contains several modules of inputs, outputs, diagnostics, optical communication and logical modules. 4. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что она реализует функции, которые выполняют модули в рамках одного или нескольких каналов.4. The logical control system according to claim 1, characterized in that it implements the functions that the modules perform within one or more channels. 5. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что модуль входов содержит множество дублированных каналов приема входных сигналов, узел логической обработки и преобразования, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с логическим модулем и модулем диагностики, дублированный узел электропитания.5. The logical control system according to claim 1, characterized in that the input module contains many duplicate channels for receiving input signals, a logical processing and conversion unit, a diagnostic unit, a visual signal generating unit, a digital communication channel unit with a logical module and a diagnostic module, duplicated power supply node. 6. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что модуль выходов содержит множество дублированных каналов выдачи сигналов управления, узел логического преобразования цифровой выходной информации, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с логическим модулем и модулем диагностики, дублированный узел электропитания.6. The logical control system according to claim 1, characterized in that the output module comprises a plurality of duplicated channels for issuing control signals, a logical conversion unit for digital output information, a diagnostic unit, a visual signal generation unit, a digital communication channel unit with a logical module and a diagnostic module , duplicated power supply node. 7. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что логический модуль содержит множество цифровых каналов для связи с модулями входов и выходов, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с модулем диагностики, узел цифровых каналов взаимной синхронизации работы с другими каналами СЛУ при построении двух-, трех- и четырехканальных сложных систем, узел цифровых каналов для передачи сигналов в сервер архивирования, узел приема сигналов и синхронизации единого времени, дискретные входные/выходные узлы прямого приема/выдачи сигналов внутреннего и внешнего управления, дублированный узел электропитания.7. The logical control system according to claim 1, characterized in that the logical module contains a plurality of digital channels for communication with input and output modules, a diagnostic unit, a visual signal generating unit, a digital communication channel unit with a diagnostic module, a mutual synchronization digital channel unit work with other SLU channels when building two-, three- and four-channel complex systems, a digital channel node for transmitting signals to the archive server, a signal receiving and synchronization unit for a single time, discrete s input / output nodes of direct reception / delivery of internal and external control signals, the duplicate supply node. 8. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что модуль диагностики содержит множество цифровых каналов для связи с входными, выходными и логическим модулями, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов для передачи сигналов в сервер архивирования, дискретные входные/выходные узлы прямого приема/выдачи сигналов внутреннего и внешнего управления, входные цепи и узлы приема сигналов датчиков температуры, задымления и контроля доступа к СЛУ, узел приема сигналов и синхронизации единого времени, дублированный узел электропитания.8. The logical control system according to claim 1, characterized in that the diagnostic module contains many digital channels for communication with input, output and logical modules, a diagnostic node, a node for generating visual message signals, a digital channel node for transmitting signals to the archive server, discrete input / output nodes for direct reception / output of internal and external control signals, input circuits and nodes for receiving signals from temperature sensors, smoke and access control to the SSE, node for receiving signals and synchronization e another time, the duplicated node power. 9. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что модуль оптической связи содержит каналы связи с каждым логическим модулем, узел логической обработки и распределения потоков информации, узел диагностики, узел цифровых каналов связи с внешними модулями оптической связи, установленными в других шасси и шкафах при построении сложных многоканальных систем, дублированный узел электропитания.9. The logical control system according to claim 1, characterized in that the optical communication module contains communication channels with each logical module, a logical processing and distribution unit for information flows, a diagnostic unit, a digital communication channel unit with external optical communication modules installed in other chassis and cabinets for the construction of complex multi-channel systems, a duplicated power supply unit. 10. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что модули устанавливаются в шасси, крейт, субблок с использованием системы механической кодировки посадочных мест посредством разъемных соединений, где однотипные разъемы на стойке кодируются набором механических штифтов для однозначного определения места установки соответствующего модуля.10. The logical control system according to claim 1, characterized in that the modules are installed in the chassis, rack, subunit using a mechanical coding system for seats using detachable connections, where the same type of connectors on the rack are encoded by a set of mechanical pins to uniquely determine the installation location of the corresponding module. 11. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что каждый логический модуль и модуль диагностики при установке в шасси получают IP-адреса посредством набора электрически коммутируемых перемычек на кросс-плате.11. The logical control system according to claim 1, characterized in that each logical module and the diagnostic module, when installed in the chassis, receive IP addresses by means of a set of electrically switched jumpers on the cross-board. 12. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что при построении на базовом шасси система включает следующие комплектации: простая и дублированная.12. The logical control system according to claim 1, characterized in that when building on a basic chassis, the system includes the following configurations: simple and duplicated. 13. Система логического управления по п. 1 или 12, отличающаяся тем, что система основана на совместной работе модулей, образуя:
- локальное ядро, предназначенное для построения одноканальных простых систем;
- дублированное локальное ядро, предназначенное для построения одноканальных простых систем с резервированием;
- разделенное ядро, предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем;
- дублированное разделенное ядро, предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем с резервированием;
- гибридное ядро, предназначенное для построения несложных многоканальных систем;
- дублированное гибридное ядро, предназначенное для построения несложных многоканальных систем с резервированием.
13. The logical control system according to claim 1 or 12, characterized in that the system is based on the joint operation of the modules, forming:
- a local core designed to build single-channel simple systems;
- A duplicated local core, designed to build single-channel simple systems with redundancy;
- a split core designed to build fault-tolerant multi-channel systems;
- duplicated split core, designed to build fault-tolerant multi-channel systems with redundancy;
- A hybrid core designed to build simple multi-channel systems;
- A duplicated hybrid core designed to build simple multi-channel systems with redundancy.
14. Система логического управления по п. 1 или 12, отличающаяся тем, что в зависимости от комплектации и количества каналов система включает следующий отбор конфигураций:
- одноканальная, одноканальная дублированная;
- двухканальная, двухканальная дублированная;
- трехканальная или трехканальная дублированная;
- четырехканальная или четырехканальная дублированная.
14. The logical control system according to claim 1 or 12, characterized in that, depending on the configuration and the number of channels, the system includes the following selection of configurations:
- single-channel, single-channel duplicated;
- two-channel, two-channel duplicated;
- three-channel or three-channel duplicated;
- four-channel or four-channel duplicated.
15. Система логического управления по п. 1 или 12, отличающаяся тем, что структура системы во всех конфигурациях основана на вертикальной иерархической структуре: «вход-логика-выход» с множеством параллельных индивидуальных цифровых линий связи между каждыми связанными уровнями для независимой параллельной передачи информации.15. The logical control system according to claim 1 or 12, characterized in that the structure of the system in all configurations is based on a vertical hierarchical structure: “input-logic-output” with many parallel individual digital communication lines between each connected levels for independent parallel information transfer . 16. Система логического управления по п. 1 или 12, отличающаяся тем, что система использует цифровые линии связи по электрическим проводникам кросс-платы в пределах шасси и/или оптические линии связи между модулями разных шасси.16. The logical control system according to claim 1 or 12, characterized in that the system uses digital communication lines along the electrical conductors of the cross-board within the chassis and / or optical communication lines between modules of different chassis. 17. Система логического управления по п. 1 или 16, отличающаяся тем, что цифровые линии связи содержат по меньшей мере один индивидуальный двунаправленный полнодуплексный канал связи для каждого модуля.17. The logical control system according to claim 1 or 16, characterized in that the digital communication lines contain at least one individual bidirectional full duplex communication channel for each module. 18. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что каждый модуль содержит по меньшей мере один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с модулем диагностики и по меньшей мере один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с логическим модулем, логический модуль и модуль диагностики содержат по меньшей мере один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи между собой.18. The logical control system according to claim 1, characterized in that each module contains at least one individual bidirectional digital full duplex communication channel with a diagnostic module and at least one individual bidirectional digital full duplex communication channel with a logical module, a logical module and a diagnostic module contain at least one individual bidirectional digital full duplex communication channel with each other. 19. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что связь между модулями шасси реализована посредством индивидуальных независимых двунаправленных каналов типа "точка-точка", при этом каждый модуль содержит по меньшей мере одну независимую гальванически развязанную от других пару "приемник-передатчик".19. The logical control system according to claim 1, characterized in that the communication between the chassis modules is implemented through individual independent bidirectional point-to-point channels, each module containing at least one independent receiver-transmitter pair galvanically isolated from the others " 20. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что модули соединяются с каждым логическим и диагностическим модулями системой печатных проводников кросс-платы, при этом для передачи данных используют последовательный протокол на базе UART с отказоустойчивым избыточным кодированием/декодированием 8b/10b/8b и контролем достоверности принятой и передаваемой информации на основе циклических контрольных сумм (CRC).20. The logical control system according to claim 1, characterized in that the modules are connected to each logical and diagnostic modules by the printed circuit board system of the cross-board, while the data transfer using a serial protocol based on UART with fault-tolerant redundant encoding / decoding 8b / 10b / 8b and monitoring the reliability of received and transmitted information based on cyclic checksums (CRC). 21. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что физический уровень линий связи основан на последовательной дифференциальной связи согласно стандарту LVDS по двоичным кодам.21. The logical control system according to claim 1, characterized in that the physical layer of the communication lines is based on serial differential communication according to the LVDS standard for binary codes. 22. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что физический уровень сети связи шины основан на топологии "приемник-передатчик" для каждой пары связанных модулей, индивидуальные двунаправленные линии связи передают данные от одного модуля к другому.22. The logical control system according to claim 1, characterized in that the physical layer of the bus communication network is based on the receiver-transmitter topology for each pair of connected modules, individual bi-directional communication lines transmit data from one module to another. 23. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что принцип построения компьютерных сетей внутреннего и внешнего интерфейса - стянутые в точку магистрали на серверах.23. The logical control system according to claim 1, characterized in that the principle of constructing computer networks of the internal and external interface is pulled to the point of the backbone on the servers. 24. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что физическая основа интерфейса между шасси и внешнего интерфейса - индивидуальные оптические каналы связи типа «точка-точка», при этом каждый оптический канал «точка-точка» включает по меньшей мере один полнодуплексный канал связи.24. The logical control system according to claim 1, characterized in that the physical basis of the interface between the chassis and the external interface is an individual point-to-point optical communication channels, with each point-to-point optical channel including at least one full duplex link. 25. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что каждый логический и диагностический модули независимыми оптическими каналами подключаются к двум компьютерным сетям, в которых два сервера независимо друг от друга осуществляют сбор технологической и диагностической информации и записывают ее в энергонезависимую память.25. The logical control system according to claim 1, characterized in that each logical and diagnostic modules are connected by independent optical channels to two computer networks in which two servers independently collect technological and diagnostic information and write it to non-volatile memory. 26. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что поканальные входные и выходные цепи ввода/вывода, цепи диагностики и управления в каждом модуле гальванически разделены друг от друга и от корпуса модуля, вплоть до отдельного модуля диагностики шасси и отдельной компьютерной диагностической сети в системе.26. The logical control system according to claim 1, characterized in that the channel-by-channel input and output I / O circuits, diagnostics and control circuits in each module are galvanically separated from each other and from the module housing, up to a separate chassis diagnostic module and a separate computer diagnostic network in the system. 27. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из модулей для хранения алгоритмов работы содержит энергонезависимую память.27. The logical control system according to claim 1, characterized in that each of the modules for storing operation algorithms contains non-volatile memory. 28. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что система содержит один, два одновременно или один из двух резервированных вводов электрического питания.28. The logical control system according to claim 1, characterized in that the system comprises one, two at the same time or one of two redundant electrical power inputs. 29. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в сложную вертикальную систему с входными электрическими сигналами и выходными цифровыми сигналами для работы в одно- и многоканальной системе.29. The logical control system according to claim 1, characterized in that the SLU includes expansion modules through which the system can be reorganized into a complex vertical system with input electrical signals and output digital signals for operation in a single and multi-channel system. 30. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в сложную вертикальную систему с входными цифровыми сигналами и выходными электрическими сигналами для работы в одно- и многоканальной системе.30. The logical control system according to claim 1, characterized in that the SLU includes expansion modules through which the system can be reorganized into a complex vertical system with digital input signals and electrical output signals for operation in a single and multi-channel system. 31. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в избыточную систему для применения в критических системах управления, управляющих системах безопасности, автоматизированных системах управления технологическими процессами на основе параллельной работы двух и более каналов.31. The logical control system according to claim 1, characterized in that the SLU includes expansion modules by which the system can be reorganized into a redundant system for use in critical control systems, safety control systems, automated process control systems based on the parallel operation of two and more channels. 32. Система логического управления по п. 1, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в избыточную систему для применения в критических системах управления, управляющих системах безопасности, автоматизированных системах управления технологическими процессами, в которых выходные сигналы формируются на основе мажоритарной логики "1/2", "2/2", "2/3", "2/4", "3/4".32. The logical control system according to claim 1, characterized in that the SLU includes expansion modules through which the system can be reorganized into a redundant system for use in critical control systems, safety control systems, automated process control systems in which output signals are generated based on the majority logic "1/2", "2/2", "2/3", "2/4", "3/4". 33. Система логического управления, содержащая соединенные между собой по меньшей мере один модуль входов для приема и преобразования входных сигналов, по меньшей мере один модуль выходов для формирования сигналов управления, логический модуль, отличающаяся тем, что она дополнительно включает второй логический модуль, при этом логические модули дополнительно реализуют функции сбора, анализа и передачи диагностической информации от функциональных модулей, по меньшей мере один модуль оптической связи для обеспечения межканальных связей, модули соединены между собой посредством индивидуальных цифровых линий связи стандарта LVDS, при этом каждый модуль содержит по меньшей мере один индивидуальный двунаправленный цифровой канал связи, система содержит интерфейс внешних связей - индивидуальные оптические линии связи, каждый модуль содержит независимый узел диагностики, предназначенный для формирования диагностических сообщений по признаку работоспособности с привязкой к единому времени системы, соединенный с каждым логическим модулем.33. A logical control system comprising at least one input module for receiving and converting input signals interconnected, at least one output module for generating control signals, a logical module, characterized in that it further includes a second logical module, wherein logical modules additionally implement the functions of collecting, analyzing and transmitting diagnostic information from functional modules, at least one optical communication module to provide inter-channel communications , the modules are interconnected by means of individual digital communication lines of the LVDS standard, each module containing at least one individual bidirectional digital communication channel, the system contains an external communication interface — individual optical communication lines, each module contains an independent diagnostic node for generating diagnostic messages on the basis of operability with reference to a single system time, connected to each logical module. 34. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем что, каждый из модулей реализован с применением ПЛИС.34. The logical control system according to p. 33, characterized in that, each of the modules is implemented using FPGA. 35. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что она содержит несколько модулей входов, выходов, оптической связи и логических модулей.35. The logical control system according to p. 33, characterized in that it contains several modules of inputs, outputs, optical communication and logical modules. 36. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что она реализует функции, которые выполняют модули в рамках одного или нескольких каналов.36. The logical control system according to p. 33, characterized in that it implements the functions that the modules perform within one or more channels. 37. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что модуль входов содержит множество дублированных каналов приема входных сигналов, узел логической обработки и преобразования, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с каждым логическим модулем, дублированный узел электропитания.37. The logical control system according to claim 33, wherein the input module comprises a plurality of duplicate input signal receiving channels, a logical processing and conversion unit, a diagnostic unit, a visual signal generating unit, a digital communication channel unit with each logical unit, a duplicated unit power supply. 38. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что модуль выходов содержит множество дублированных каналов выдачи сигналов управления, узел логического преобразования цифровой выходной информации, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с каждым логическим модулем, дублированный узел электропитания.38. The logical control system according to claim 33, wherein the output module comprises a plurality of duplicated channels for issuing control signals, a logical conversion unit for digital output information, a diagnostic unit, a visual signal generation unit, a digital communication channel unit with each logical module, duplicated power supply unit. 39. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что логический модуль содержит множество цифровых каналов для связи с модулями входов и выходов, узел диагностики, узел формирования сигналов визуальных сообщений, узел цифровых каналов связи с логическим модулем, узел цифровых каналов взаимной синхронизации работы с другими каналами СЛУ при построении двух-, трех- и четырехканальных сложных систем, узел цифровых каналов для передачи сигналов в сервер архивирования, узел приема сигналов и синхронизации единого времени, дискретные входные/выходные узлы прямого приема/выдачи сигналов внутреннего и внешнего управления, дублированный узел электропитания.39. The logical control system according to claim 33, wherein the logical module comprises a plurality of digital channels for communication with input and output modules, a diagnostic unit, a visual signal generation unit, a digital communication channel unit with a logical module, a mutual synchronization digital channel unit work with other SLU channels when building two-, three- and four-channel complex systems, a digital channel node for transmitting signals to the archive server, a signal receiving and synchronization unit for a single time, discrete s input / output nodes of direct reception / delivery of internal and external control signals, the duplicate supply node. 40. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что модуль оптической связи содержит каналы связи с каждым логическим модулем, узел логической обработки и распределения потоков информации, узел диагностики, узел цифровых каналов связи с внешними модулями оптической связи, установленными в других шасси и шкафах при построении сложных многоканальных систем, дублированный узел электропитания.40. The logical control system according to claim 33, wherein the optical communication module comprises communication channels with each logical module, a logical processing and distribution unit for information flows, a diagnostic node, a digital communication channel node with external optical communication modules installed in other chassis and cabinets for the construction of complex multi-channel systems, a duplicated power supply unit. 41. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что модули устанавливаются в шасси, крейт, субблок с использованием системы механической кодировки посадочных мест посредством разъемных соединений, где однотипные разъемы на стойке кодируются набором механических штифтов для однозначного определения места установки соответствующего модуля.41. The logical control system according to claim 33, characterized in that the modules are installed in the chassis, rack, subunit using the mechanical coding of seats using detachable connections, where the same type of connectors on the rack are encoded by a set of mechanical pins to uniquely determine the installation location of the corresponding module. 42. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что каждый логический модуль при установке в шасси получает IP-адрес посредством набора электрически-коммутируемых перемычек на кросс-плате.42. The logical control system according to claim 33, characterized in that each logical module, when installed in the chassis, receives an IP address through a set of electrically switched jumpers on the cross-board. 43. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что при построении на базовом шасси система включает следующие комплектации: простая и дублированная.43. The logical control system according to p. 33, characterized in that when building on a basic chassis, the system includes the following configurations: simple and duplicated. 44. Система логического управления по п. 33 или 43, отличающаяся тем, что система основана на совместной работе модулей образуя:
- локальное ядро, предназначенное для построения одноканальных простых систем;
- дублированное локальное ядро, предназначенное для построения одноканальных простых систем с резервированием;
- разделенное ядро, предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем;
- дублированное разделенное ядро, предназначенное для построения отказоустойчивых многоканальных систем с резервированием;
- гибридное ядро, предназначенное для построения несложных многоканальных систем;
- дублированное гибридное ядро, предназначенное для построения несложных многоканальных систем с резервированием.
44. The logical control system according to claim 33 or 43, characterized in that the system is based on the joint operation of the modules forming:
- a local core designed to build single-channel simple systems;
- A duplicated local core, designed to build single-channel simple systems with redundancy;
- a split core designed to build fault-tolerant multi-channel systems;
- duplicated split core, designed to build fault-tolerant multi-channel systems with redundancy;
- A hybrid core designed to build simple multi-channel systems;
- A duplicated hybrid core designed to build simple multi-channel systems with redundancy.
45. Система логического управления по п. 33 или 43, отличающаяся тем, что в зависимости от комплектации и количества каналов система включает следующий отбор конфигураций:
- одноканальная, одноканальная дублированная;
- двухканальная, двухканальная дублированная;
- трехканальная или трехканальная дублированная;
- четырехканальная или четырехканальная дублированная.
45. The logical control system according to claim 33 or 43, characterized in that, depending on the configuration and the number of channels, the system includes the following selection of configurations:
- single-channel, single-channel duplicated;
- two-channel, two-channel duplicated;
- three-channel or three-channel duplicated;
- four-channel or four-channel duplicated.
46. Система логического управления по п. 33 или 43, отличающаяся тем, что структура системы во всех конфигурациях основана на вертикальной иерархической структуре: «вход-логика-выход» с множеством параллельных индивидуальных цифровых линий связи между каждыми связанными уровнями для независимой параллельной передачи информации.46. The logical control system according to claim 33 or 43, characterized in that the structure of the system in all configurations is based on a vertical hierarchical structure: “input-logic-output” with many parallel individual digital communication lines between each connected levels for independent parallel information transfer . 47. Система логического управления по п. 33 или 43, отличающаяся тем, что система использует цифровые линии связи по электрическим проводникам кросс-платы в пределах шасси и/или оптические линии связи между модулями разных шасси.47. The logical control system according to claim 33 or 43, characterized in that the system uses digital communication lines along the electrical conductors of the cross-board within the chassis and / or optical communication lines between modules of different chassis. 48. Система логического управления по п. 33 или 47, отличающаяся тем, что цифровые линии связи содержат по меньшей мере один индивидуальный двунаправленный полнодуплексный канал связи для каждого модуля.48. The logical control system according to claim 33 or 47, characterized in that the digital communication lines comprise at least one individual bidirectional full duplex communication channel for each module. 49. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что каждый модуль содержит по меньшей мере один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с основным логическим модулем и по меньшей мере один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи с резервным логическим модулем, основной логический модуль и резервный логический модуль содержат по меньшей мере один индивидуальный двунаправленный цифровой полнодуплексный канал связи между собой.49. The logical control system according to claim 33, wherein each module comprises at least one individual bidirectional digital full duplex communication channel with a primary logic module and at least one individual bi-directional digital full duplex communication channel with a backup logical module, a primary logic module and the redundant logic module contains at least one individual bidirectional digital full-duplex communication channel with each other. 50. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что связь между модулями шасси реализована посредством индивидуальных независимых двунаправленных каналов типа "точка-точка", при этом каждый модуль содержит по меньшей мере одну независимую гальванически развязанную от других пару "приемник-передатчик".50. The logical control system according to p. 33, characterized in that the communication between the chassis modules is implemented through individual independent bidirectional point-to-point channels, each module containing at least one independent receiver-transmitter pair galvanically isolated from the others " 51. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что модули соединяются с каждым логическим модулем системой печатных проводников кросс-платы, при этом для передачи данных используют последовательный протокол на базе UART с отказоустойчивым избыточным кодированием/декодированием 8b/10b/8b и контролем достоверности принятой и передаваемой информации на основе циклических контрольных сумм (CRC).51. The logical control system according to claim 33, characterized in that the modules are connected to each logical module by a printed circuit conductor system of the cross-board, while for data transmission, a UART-based serial protocol with fault-tolerant redundant encoding / decoding 8b / 10b / 8b and monitoring the reliability of received and transmitted information based on cyclic checksums (CRC). 52. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что физический уровень линий связи основан на последовательной дифференциальной связи согласно стандарту LVDS по двоичным кодам.52. The logical control system according to claim 33, characterized in that the physical layer of the communication lines is based on serial differential communication according to the LVDS standard for binary codes. 53. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что физический уровень сети связи шины основан на топологии "приемник-передатчик" для каждой пары связанных модулей, индивидуальные двунаправленные линии связи передают данные от одного модуля к другому.53. The logical control system according to claim 33, characterized in that the physical layer of the bus communication network is based on the receiver-transmitter topology for each pair of connected modules, individual bi-directional communication lines transmit data from one module to another. 54. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что принцип построения компьютерных сетей внутреннего и внешнего интерфейса - стянутые в точку магистрали на серверах.54. The logical control system according to claim 33, characterized in that the principle of constructing computer networks of the internal and external interface is pulled to the point of the backbone on the servers. 55. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что физическая основа интерфейса между шасси и внешнего интерфейса - индивидуальные оптические каналы связи типа «точка-точка», при этом каждый оптический канал «точка-точка» включает по меньшей мере один полнодуплексный канал связи.55. The logical control system according to claim 33, wherein the physical basis of the interface between the chassis and the external interface is individual point-to-point optical communication channels, with each point-to-point optical channel including at least one full duplex link. 56. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что каждый логический модуль независимыми оптическими каналами подключаются к двум компьютерным сетям, в которых два сервера независимо друг от друга осуществляют сбор технологической и диагностической информации и записывают ее в энергонезависимую память.56. The logical control system according to p. 33, characterized in that each logical module is connected by independent optical channels to two computer networks in which two servers independently collect technological and diagnostic information and write it to non-volatile memory. 57. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что поканальные входные и выходные цепи ввода/вывода, цепи диагностики и управления в каждом модуле гальванически разделены друг от друга и от корпуса модуля, вплоть до отдельной компьютерной диагностической сети в системе.57. The logical control system according to claim 33, characterized in that the channel-by-channel input and output I / O circuits, diagnostics and control circuits in each module are galvanically separated from each other and from the module casing, up to a separate computer diagnostic network in the system. 58. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что каждый из модулей для хранения алгоритмов работы содержит энергонезависимую память.58. The logical control system according to p. 33, characterized in that each of the modules for storing operation algorithms contains non-volatile memory. 59. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что система содержит один, два одновременно или один из двух резервированных вводов электрического питания.59. The logical control system according to claim 33, wherein the system comprises one, two at the same time, or one of two redundant electrical power inputs. 60. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в сложную вертикальную систему с входными электрическими сигналами и выходными цифровыми сигналами для работы в одно- и многоканальной системе.60. The logical control system according to claim 33, wherein the SLU includes expansion modules through which the system can be reorganized into a complex vertical system with input electrical signals and output digital signals for operation in a single and multi-channel system. 61. Система логического управления по п. 33, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в сложную вертикальную систему с входными цифровыми сигналами и выходными электрическими сигналами для работы в одно- и многоканальной системе.61. The logical control system according to claim 33, wherein the SLU includes expansion modules by which the system can be reorganized into a complex vertical system with input digital signals and output electrical signals for operation in a single and multi-channel system. 62. Система логического управления по п. 36, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в избыточную систему для применения в критических системах управления, управляющих системах безопасности, автоматизированных системах управления технологическими процессами на основе параллельной работы двух и более каналов.62. The logical control system according to p. 36, characterized in that the SLU includes expansion modules by which the system can be reorganized into a redundant system for use in critical control systems, safety control systems, automated process control systems based on the parallel operation of two and more channels. 63. Система логического управления по п. 36, отличающаяся тем, что СЛУ включает модули расширения, посредством которых система может быть реорганизована в избыточную систему для применения в критических системах управления, управляющих системах безопасности, автоматизированных системах управления технологическими процессами, в которых выходные сигналы формируются на основе мажоритарной логики "1/2", "2/2", "2/3", "2/4", "3/4". 63. The logical control system according to p. 36, characterized in that the control system includes expansion modules, through which the system can be reorganized into a redundant system for use in critical control systems, safety control systems, automated process control systems in which output signals are generated based on the majority logic "1/2", "2/2", "2/3", "2/4", "3/4".
RU2012148633/08A 2012-02-29 2012-11-15 Logic control system (versions) RU2574837C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201202413A UA99807C2 (en) 2012-02-29 2012-02-29 Logical control system
UAA201202413 2012-02-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012148633A RU2012148633A (en) 2014-05-20
RU2574837C2 true RU2574837C2 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716389C1 (en) * 2019-03-26 2020-03-11 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнёва" Method of constructing a computing process of testing apparatus with multi-interface interaction

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2257604C2 (en) * 2003-04-22 2005-07-27 Открытое акционерное общество "Головное производственно-техническое предприятие "Гранит" Automated control and diagnostic complex (variants)
RU2295149C2 (en) * 2002-12-27 2007-03-10 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) Method for decreasing load on bus in synchronous data bus system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2295149C2 (en) * 2002-12-27 2007-03-10 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) Method for decreasing load on bus in synchronous data bus system
RU2257604C2 (en) * 2003-04-22 2005-07-27 Открытое акционерное общество "Головное производственно-техническое предприятие "Гранит" Automated control and diagnostic complex (variants)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716389C1 (en) * 2019-03-26 2020-03-11 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы имени академика М.Ф. Решетнёва" Method of constructing a computing process of testing apparatus with multi-interface interaction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2085839B1 (en) Apparatus for unidirectionally interconnecting modules
US6466539B1 (en) Bus system
CN110361979B (en) Safety computer platform in railway signal field
US10095594B2 (en) Methods and apparatus to implement communications via a remote terminal unit
CN201740999U (en) Input and/or output security module for automation equipment
US8156251B1 (en) Advanced logic system
JP6225244B2 (en) Oilfield treatment control system
RU2665890C2 (en) Data management and transmission system, gateway module, input/output module and process control method
CN107870584B (en) Service board input power supply working state detection method and machine frame type equipment
CN108287519A (en) Logical construction and implementation method for proton therapy equipment safety interlocking
Lee et al. Risk assessment of safety data link and network communication in digital safety feature control system of nuclear power plant
KR100398381B1 (en) Dual optical communication network for class 1e reactor protection systems
RU2574837C2 (en) Logic control system (versions)
CN110114805B (en) Fire protection control unit
CN219496953U (en) Redundant programmable logic controller system
US11669391B2 (en) Data processing procedure for safety instrumentation and control (IandC) systems, IandC system platform, and design procedure for IandC system computing facilities
EP4114156A1 (en) A terminal block unit for an input/output device of a modular process control system
Brugger et al. Runtime-reconfigurable communication concept for real-time measurement and control
Cribbens Microprocessors in railway signalling: the solid-state interlocking
Domes et al. Adapting Raspberry Pi to Miniaturized Safety Systems for Industry 4.0 Control Applications
Huang et al. The Master Control System Design of Desalination
EP2413209B1 (en) Security key
Alam Physical Layer Fault Tolerance for Foundation Fieldbus Network
UA112221C2 (en) DEVICE FOR LOGICAL SIGNAL PROCESSING
JPS6184926A (en) Coupling system of electronic controller group